EP0925334B1 - Aqueous electrophoretic enamels, their use in processes for coating electrically conductive substrates, and the use of silver ions and/or elemental silver in aqueous electrophoretic enamels - Google Patents

Aqueous electrophoretic enamels, their use in processes for coating electrically conductive substrates, and the use of silver ions and/or elemental silver in aqueous electrophoretic enamels Download PDF

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EP0925334B1
EP0925334B1 EP97940125A EP97940125A EP0925334B1 EP 0925334 B1 EP0925334 B1 EP 0925334B1 EP 97940125 A EP97940125 A EP 97940125A EP 97940125 A EP97940125 A EP 97940125A EP 0925334 B1 EP0925334 B1 EP 0925334B1
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EP
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silver
aqueous
electrodeposition coating
parts
coating material
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Walter Jouck
Klaus Arlt
Hans-Joachim Streitberger
John A. Gilbert
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BASF Coatings GmbH
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/16—Heavy metals; Compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/44—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
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    • C09D5/448—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications characterised by the additives used

Definitions

  • the present invention relates to silver ions and / or aqueous electrodeposition paints containing elemental silver, their use in coating processes electrically conductive substrates and the use of Silver ions and / or elemental silver in aqueous Electrocoating.
  • this coating agent used aqueous Components such as Binder dispersions, Pigment pastes, etc., consists in particular from an environmental point of view the desire for the lowest possible Solvent content. Except for the desired effect of one the reduction results in less pollution of the environment the solvent content also creates problems. So For example, the problem of bacterial and / or fungal attack on these aqueous systems.
  • Lactic acid used is less biologically easy degradable acids, e.g. Acetic acid, formic acid or inorganic acids. Often times this acid exchange is sufficient to eliminate the problems caused by bacteria or fungi however not out.
  • biocidal additives such as. Formaldehyde or isothiazolinones added become.
  • biocidal additives such as. Formaldehyde or isothiazolinones added become.
  • bactericidal structures in the binders used to install are also possible.
  • the modification of the binders to achieve the bactericidal or fungicidal activity can, however, also like the addition of biocidal additives a deterioration other properties of electrocoat materials to have. It can also be easily infested, for example the electrocoat with bacteria or fungi that come against the modified binders are resistant.
  • the adjustment of the then required Binders to these newly emerging bacteria or Mushrooms are time and cost intensive.
  • the present invention is therefore based on the object those in processes for electrophoretic coating aqueous components used, e.g. the electrodeposition paints, anolytes, compensate etc., bacteria or fungus-resistant. At the same time should be ensured that the remaining properties the aqueous electrodeposition paints compared to the Properties of the corresponding, unmodified Electrodeposition paints do not deteriorate or deteriorate only slightly become.
  • Electrodeposition paints on the basis of aqueous binder solutions and / or dispersions containing silver ions and / or elemental silver.
  • This Electrodeposition paints are characterized in that they contain organic solvents of less than 5% by weight, based on the total weight of electrocoat, and that they have the silver ions and / or the elemental silver in a concentration of 0.1 to 20 mg, preferably from more than 1 to less than 10 mg, particularly preferably 2 contains up to 7 mg, each per kg of electrocoat
  • the present invention also relates to Process for the production of electrocoat materials, their Use in electrical coating processes conductive substrates and the use of silver ions and / or elemental silver as a biocide in aqueous Components used in electrophoretic processes Coating can be used.
  • silver salts e.g. silver nitrate
  • the silver ions can also be in a much higher concentration than biocide in the electrocoat materials in question become.
  • the silver ions are particularly suitable or the silver as an additive for electrocoating a very low solvent content.
  • the silver ions and / or the silver can be used as a biocide in all known aqueous electrodeposition paints be used. So come as electrocoat both electrodeposition lacquers which can be deposited on the anode are preferred but electrodeposition varnishes that can be deposited on the cathode into consideration.
  • the electrodeposition paints can next to the commonly used binders (in the form aqueous dispersions and / or solutions) and optionally crosslinking agents also the commonly used pigments and / or fillers and possibly further additives and / or contain catalysts.
  • Group-containing anodic electrodeposition binders and paints are known and for example described in DE-A-28 24 418. It deals are, for example, binders based on Polyesters, epoxy resin esters, poly (meth) acrylates, Maleate oils or polybutadiene oils.
  • the binders carry for example -COOH, -SO3H and / or PO3H2 groups.
  • the resins can be neutralized by at least part of the acidic groups in the water phase be transferred.
  • the varnishes can also usually crosslinkers used, e.g. Triazine resins, crosslinkers with groups capable of transesterification and / or transamidation or blocked polyisocyanates.
  • the electrodeposition varnishes that can be deposited cathodically can as cathodically depositable synthetic resins in principle every aqueous cathodic suitable for aqueous electrodeposition paints separable resin included.
  • examples for binders and crosslinkers that can be used in KTL varnishes are in EP-A-82 291, EP-A-234 395, EP-A-209 857, EP-A-227 975, EP-A-178 531, EP-A-333 327, EP-A-310 971, EP-A-456 270, EP-A-261 385, EP-A-245 786, EP-A-414 199, EP-A-476 514, DE-A-33 24 211 and US-A-3,922 253.
  • electrocoat materials preferably contain cationic, Amine-modified epoxy resins as cathodically depositable Synthetic resins.
  • synthetic resins are known and are described, for example, in DE-A-35 18 770, DE-A-35 18 732, EP-B-102 501, DE-A-27 01 002, US-A-4,104,147, EP-A-4090, EP-A-12 463, US-A-4, 031, 050, US-A-3,922,253, US-A-4, 101, 486, US-A-4, 038, 232 and US-A-4,017,438 described.
  • these patent documents also the production of cationic, amine-modified Epoxy resins described in detail.
  • Polyepoxides are understood to mean compounds which contain two or more epoxy groups in the molecule.
  • ⁇ components are compounds which can be produced by a at 100 to 195 ° C, optionally in the presence of a catalyst carried out by a monofunctionally reactive Starter that is either an alcoholic OH group, a phenolic OH group or an SH group carries, initiated polyaddition of a diepoxide compound and / or a mixture of diepoxide compounds, if appropriate together with at least one monoepoxide compound, to an epoxy resin in which diepoxy compound and starters in a molar ratio of larger 2: 1 to 10: 1 are installed (cf. DE-A-35 18 732).
  • a monofunctionally reactive Starter that is either an alcoholic OH group, a phenolic OH group or an SH group carries, initiated polyaddition of a diepoxide compound and / or a mixture of diepoxide compounds, if appropriate together with at least one monoepoxide compound, to an epoxy resin in which diepoxy compound and starters in a molar ratio of larger 2: 1
  • Polyepoxides which are used to produce the most preferred ( ⁇ ) components and even as ( ⁇ ) components can be used are made of polyphenols and epihalohydrins manufactured polyglycidyl ethers of polyphenols.
  • polyphenols e.g. most notably bisphenol A and bisphenol F are preferably used.
  • polyepoxides are polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols, e.g. Ethylene glycol, Diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-propylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,2,6-hexanetriol, Glycerin and bis (4-hydroxycyclohexyl) -2,2-propane.
  • polyglycidyl esters of polycarboxylic acids such as e.g. Oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and dimerized Linoleic acid can be used.
  • Typical examples are Glycidyl adipate and glycidyl phthalate.
  • Hydantoine epoxides are also epoxidized polybutadiene and polyepoxide compounds, which can be obtained by Epoxidation of an olefinically unsaturated aliphatic Receives connection.
  • Modified polyepoxides include polyepoxides understood, in which at least part of the reactive Groups with a modifying compound has been implemented.
  • the amine should preferably be a water-soluble compound his.
  • examples of such amines are mono- and Dialkylamines, such as methylamine, ethylamine, propylamine, Butylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, methylbutylamine and the like.
  • alkanolamines such as. Methylethanolamine, diethanolamine and The like.
  • Dialkylaminoalkylamines e.g. Dimethylaminoethylamine, Diethylaminopropylamine, dimethylaminopropylamine and the like.
  • Amines such as the methyl isobutyl diketimine of diethylenetriamine can be used. In in most cases, low molecular weight amines are used, but it is also possible to use higher molecular weight monoamines to apply.
  • the amines can also contain other groups, however, these are intended to react the amine with the Do not interfere with the epoxy group and also not cause gelation lead the reaction mixture.
  • the one for water dilutability and electrical separation required charges can be obtained by protonation with water-soluble acids (e.g. boric acid, Formic acid, lactic acid, preferably acetic acid) become.
  • water-soluble acids e.g. boric acid, Formic acid, lactic acid, preferably acetic acid
  • Another way to introduce cationic Groups consists in the implementation of epoxy groups component ( ⁇ ) with amine salts.
  • component ( ⁇ ) are polyols, polycarboxylic acids, polyamines or polysulfides or mixtures of these classes of substances used.
  • the polyols in question include diols, triols and higher polymeric polyols, such as polyester polyols and polyether polyols.
  • suitable Components ( ⁇ ) are on EP-B2-301 293, in particular on page 4, line 31, to page 6, line 27, referred.
  • the cathodic contained in the electrocoat separable resins are usually either self-cross-linking and / or with a cross-linking agent or a mixture of crosslinking agents combined.
  • Self-crosslinkable synthetic resins are available by in the synthetic resin molecules reactive groups are introduced, that react with each other under baking conditions. For example, those containing hydroxyl and / or amino groups Resins blocked isocyanate groups be introduced that deblock under baking conditions and with the formation of networked lacquer films react with the hydroxyl or amino groups.
  • Self-crosslinkable synthetic resins can for example by reaction of a hydroxyl and / or amino group-containing Synthetic resin with a partially blocked polyisocyanate, the statistical average is a free NCO group contains per molecule.
  • the electrocoat materials can all be used for electrocoat materials suitable crosslinking agents, e.g. Phenoplasts, polyfunctional Mannich bases, melamine resins, Benzoguanamine resins, blocked polyisocyanates and compounds containing activated ester groups contain.
  • suitable crosslinking agents e.g. Phenoplasts, polyfunctional Mannich bases, melamine resins, Benzoguanamine resins, blocked polyisocyanates and compounds containing activated ester groups contain.
  • the electrocoat materials preferably contain blocked polyisocyanates as crosslinking agents.
  • blocked polyisocyanates in cathodically depositable Electrocoating materials containing synthetic resins has been known for a long time and also in the Patent documents cited above, for example in the EP-B2-301 293, page 6, line 38, to page 7, line 21, described in detail.
  • the electrocoat materials of the invention are after generally well known methods.
  • the synthesis the cathodically separable binder takes place according to well known methods (see e.g. DE-C-27 01 002 etc.) in organic solvents.
  • the so obtained Binder solutions or dispersions are neutralized Form converted into an aqueous phase.
  • the silver ions usually in the form of a silver salt and / or a silver complex, preferably in the form of a (soluble) Silver salt, used in electrocoating.
  • the silver ions are preferred in the form an aqueous solution of the corresponding salt or Complex incorporated.
  • Such are Silver salts are used, which are easily accessible.
  • suitable silver salts are silver nitrate, Silver sulfate, silver nitrite and silver salts organic acids, e.g. Silver acetate.
  • silver complexes is also conceivable. It is generally for biocidal effects harmless if after the addition of such silver salts Silver as an insoluble salt (e.g. silver chloride) or fails as elemental silver.
  • the silver in the form of sparingly soluble salts such as. Silver chloride, or in the form of blends of silver salts, e.g. Silver chloride, with pigments, such as. Titanium dioxide to use. Go here only small amounts as silver ions in solution (e.g. in the ppb range), but it also becomes a achieved sufficient biocidal effects.
  • the silver or the silver ions are in the electrocoat therefore in an amount of 0.1 to 20 ppm, preferably from more than 1 ppm to less than 10 ppm, and particularly preferably 2 to 7 ppm, each based on the total weight of the electrocoat, used.
  • 1000 g of electrodeposition paint each only amounts between 0.1 and 20 mg, preferably between more than 1 and less than 10 mg, and especially preferably 2 to 7 mg of silver ions and / or silver are contained in the electrocoat.
  • the silver and / or the silver ions can be in a wide variety of ways Wise worked into the electrocoat become.
  • Incorporation is preferred in the form of an aqueous silver salt solution.
  • the silver or the silver ions in the form of a powdered silver salt or silver complex to incorporate.
  • the process of electrodeposition is procedural generally with an ultrafiltration process coupled. It is also possible to use the recirculate the anolyte, the compensate and / or the ultrafiltrate Add silver or silver ions. Of course is by incorporating the silver ions into the binder solution or dispersion, the anolyte, the compensate, the reciculate or the ultrafiltrate too bacterial or fungal resistance of these components itself and not just the resulting electrocoat, reached.
  • the amount of silver salt or silver complex etc. is regardless of the type of induction in general chosen so that the resulting electrocoat the desired amounts of silver or silver ions having. However, it is also possible to use the silver or Silver ion content of the individual components of the electrocoat individually and independently of each other adjust. If only a resistance of the individual components (e.g. binder dispersion, Pigment paste, anolyte, compensate, recirculate etc.) Electrocoating is desired, the silver or the silver ions therefore, for example, in an amount between 0.1 and 20 ppm, preferably more than 1 to less as 10 and very particularly preferably 2 to 7 ppm, based on the weight of the respective component used become.
  • the individual components e.g. binder dispersion, Pigment paste, anolyte, compensate, recirculate etc.
  • Electrodeposition paints used. As part of The present application includes electrodeposition paints understood that less than 5 wt .-%, preferred less than 2% by weight, based on the total weight des, electrocoat, organic solvents contain.
  • Aromatic are examples of suitable solvents Hydrocarbons, e.g. Xylene and alcohols, Glycol ethers and ketones, e.g. sec-butanol, n-butanol, Butyl glycol, butyl diglycol, propylene glycol monophenyl ether, Methoxypropanol, ethyl glycol, ethoxypropanol, Butoxypropanol and methyl isobutyl ketone called.
  • Hydrocarbons e.g. Xylene and alcohols
  • Glycol ethers and ketones e.g. sec-butanol, n-butanol, Butyl glycol, butyl diglycol, propylene glycol monophenyl ether, Methoxypropanol, ethyl glycol, ethoxypropanol, Butoxypropanol and methyl isobutyl ketone called.
  • aqueous electrodeposition paints according to the invention can In addition to the components described above, there are also other components usual paint components such as Pigments, fillers, Wetting agents, leveling agents, polymer microparticles, Anti-foaming agents, anti-crater additives, catalysts etc. included.
  • paint components such as Pigments, fillers, Wetting agents, leveling agents, polymer microparticles, Anti-foaming agents, anti-crater additives, catalysts etc. included.
  • the solids content of the electrocoat materials of the invention is generally 5 to 40, preferably 10 to 30, particularly preferably 15 to 25 percent by weight.
  • the non-volatile portion of the electrocoat materials of the invention usually consists of 20 to 100% by weight, preferably 40 to 80 wt .-%, from an electrophoretic separable binder or a mixture of binders that can be deposited electrophoretically, from 0 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight, of a crosslinking agent or a mixture of different Crosslinking agents and 0 to 50 wt .-%, preferred 10 to 30 wt .-%, of pigments and / or fillers.
  • Pigments are preferred in the form of a pigment paste the aqueous binder solution or binder dispersion incorporated.
  • the production of pigment pastes is generally known and does not need to be explained in more detail here to become (see D.H. Parker, Principles of Surface Coating Technology, Intersience Publishers, New York (1965) etc.).
  • Epoxy-amine adducts containing ammonium groups are used for the production of pigment pastes e.g. quaternaries Epoxy-amine adducts containing ammonium groups.
  • suitable resins are also e.g. in EP-A-183 025 and EP-A-469 497.
  • the pigment pastes can all be used for electrocoating contain suitable pigments and / or fillers, such as. Titanium dioxide, zinc oxide, antimony oxide, Zirconium oxide, lead sulfate, lead carbonate, barium carbonate, Porcelain, clay, potassium carbonate, aluminum silicate, silicon dioxide, Magnesium carbonate and magnesium silicate, Cadmium yellow, cadmium red, soot, phthalocyanine blue, chrome yellow, Toluidyl red and iron oxides as well as anti-corrosion pigments, such as. Zinc phosphate, lead silicate, or organic corrosion inhibitors.
  • suitable pigments and / or fillers such as. Titanium dioxide, zinc oxide, antimony oxide, Zirconium oxide, lead sulfate, lead carbonate, barium carbonate, Porcelain, clay, potassium carbonate, aluminum silicate, silicon dioxide, Magnesium carbonate and magnesium silicate, Cadmium yellow, cadmium red, soot, phthalocyanine blue, chrome yellow, To
  • the electrocoat materials can also contain conventional additives, such as. those described in EP-B2-301 293 Homo- or copolymers of an alkyl vinyl ether (cf. EP-B2-301 293, page 7, lines 21 to 51), polymer microparticles, Anti-cratering agent, wetting agent, leveling agent, Antifoam agents, catalysts, etc. in usual quantities, preferably in amounts of 0.001 to 5% by weight on the total weight of the electrocoat, contain.
  • conventional additives such as. those described in EP-B2-301 293 Homo- or copolymers of an alkyl vinyl ether (cf. EP-B2-301 293, page 7, lines 21 to 51), polymer microparticles, Anti-cratering agent, wetting agent, leveling agent, Antifoam agents, catalysts, etc. in usual quantities, preferably in amounts of 0.001 to 5% by weight on the total weight of the electrocoat, contain.
  • the applied voltage can vary over a wide range and can be, for example, between 2 and 1000 V. Typically, however, voltages between 5o and 500 V are used.
  • the current density is usually between about 10 and 100 A / m 2 . In the course of the deposition, the current density tends to drop.
  • the stoving temperatures are usually 130 to 200 ° C., preferably 150 to 180 ° C. and the stoving time is generally between 10 and 60 min, preferably between 15 and 30 min.
  • electrically conductive substrates are painted.
  • electrically conductive substrates in particular substrates made of metal, such as steel, aluminum, Copper and the like. Possibly. can but also other substrates, e.g. Plastics, coated become.
  • substrates made of metal such as steel, aluminum, Copper and the like.
  • other substrates e.g. Plastics
  • the electrodeposition paints are generally for priming as part of a multi-layer coating (Industry and automotive) or as Single-layer painting (industrial area) used.
  • an NCO equivalent weight of 1120 g / eq is determined (based on solids).
  • 867 parts of molten trimethylolpropane are added so that a product temperature of 100 ° C. is not exceeded.
  • the mixture is left to react for a further 60 minutes. In the subsequent control, no more NCO groups can be detected. It is cooled to 65 ° C. and diluted simultaneously with 963 parts of n-butanol and 300 parts of methyl isobutyl ketone.
  • the solids content is 70.1% (1 hour at 130 ° C).
  • epoxy resin 5797 parts are based in a reactor of bisphenol A with an epoxy equivalent weight (EEW) of 188 g / eq together with 1320 parts of bisphenol A, 316 Parts of dodecylphenol, 391 parts of p-cresol and 413 parts Xylene heated to 125 ° C in a nitrogen atmosphere and stirred for 10 minutes. Then you heat to 130 ° C and adds 22 parts of N, N-dimethylbenzylamine. The reaction mixture is kept at this temperature, until the EEW reaches 814 g / eq.
  • EW epoxy equivalent weight
  • Plastilit R 3060 propylene glycol compound, from BASF
  • 45 parts of a conventional polyether additive are added, diluted with a mixture of 490 parts of propylene glycol phenyl ether and 196 parts of sec-butanol, and the mixture is rapidly cooled to 95.degree from.
  • reaction mixture transferred to a dispersion vessel. There you give 455 parts of lactic acid (88% strength in water), dissolved in 6993 parts of water. Subsequently is homogenized for 20 minutes before using another 12,600 parts of water is further diluted.
  • this binder dispersion 5 ppm of silver ions are added to this binder dispersion 1, based on the total weight of the binder dispersion, in the form of an aqueous 10% silver nitrate solution added in demineralized water.
  • Dispersion 1 has the following key figures: Solids content 31.9% (1 hour at 130 ° C) Base content 0.69 milliequivalents / g solid acidity 0.32 milliequivalents / g solid pH 6.2 Particle size 113 nm
  • an organic-aqueous solution of an epoxy-amine adduct is prepared by, in a first step, 2598 parts of bisphenol A diglycidyl ether (epoxy equivalent weight (EEW): 188 g / eq), 787 Parts of bisphenol-A, 603 parts of dodecylphenol and 206 parts of butyl glycol in the presence of 4 parts of triphenylphosphine can react at 130 ° C. to an EEW of 865 g / eq.
  • EW epoxy equivalent weight
  • the mixture is diluted with 849 parts of butyl glycol and 1534 parts of DER 732 (polypropylene glycol diglycidyl ether from DOW Chemical) and the reaction is continued at 90 ° C. with 266 parts of 2,2'-aminoethoxyethanol and 212 parts of N, N-dimethylaminopropylamine. After 2 hours the viscosity of the resin solution is constant (5.3 dPas; 40% in Solvenon R PM (methoxypropanol from BASF AG); cone-and-plate viscometer at 23 ° C).
  • This friction resin solution 1 is used in the following Paste production used.
  • the following electrocoating material 1 is produced with the binder dispersion 1 and the pigment paste 1: Binder dispersion 1 2373g Pigment paste 1 599g VE water 2028g
  • the electrocoat material 1 obtained in this way has a solids content of approx. 20% with an ash content of 25% and a silver content of approx. 2.5 ppm, based on the Total weight of the electrocoat.
  • the polyurethane crosslinker becomes analogous to the production the polyurethane crosslinker V1 made from diphenylmethane diisocyanate, of 6 moles of isocyanate initially 4.3 moles of isocyanate reacted with 4.3 moles of butyl diglycol and the remaining 1.7 moles of isocyanate be implemented with trimethylolpropane.
  • the crosslinker V2 is in an 80% solution of methyl isobutyl ketone and isobutanol (weight ratio 9: 1).
  • this binder dispersion 2 5 ppm of silver ions are added to this binder dispersion 2, based on the total weight of the binder dispersion, in the form of an aqueous 10% silver nitrate solution added in demineralized water.
  • the components become one in rapid succession Dissolver stirrer added and mixed for 30 min. The mixture is then in a laboratory agitator mill for 1 - 2 h to a Hegman fineness of 12 ⁇ m dispersed and if necessary with more water on the desired processing viscosity set.
  • the electrocoat is demineralized from 479 parts Water, 416 parts of the binder dispersion 2 and 105 parts of pigment paste 2 were prepared.
  • the way Electrophoretic paint obtained has a solids content of 20%, an organic solvent content of approx. 1% by weight and a silver ion content of approx. 2.0 ppm, each based on the total weight of the Electrocoat, on.
  • binder dispersions 1 and 2 of Examples 1 and 2 differs from the binder dispersions Distinguish 1 and 2 only in that they instead of 5 ppm silver ions now 2 or 1 ppm silver ions were added, each based on the total weight the binder dispersion.
  • Comparative examples 1 to 4 differ from Examples 1 to 6 only in that the binder dispersions 1 and 2 as well as the electrocoat materials 1 and 2 no silver ions were added.
  • the electrocoating baths 1 and 2 according to the invention each showed essentially the same separation behavior (e.g. course and crater formation) like the one without Electrodeposition lacquer baths made of silver ion of comparative examples.
  • test strip After opening the sample tube, the test strip is immersed in the test solution for approx. 2 - 3 s and then the tube is closed again. The sample tube is then incubated at 30 ° C for 72 h. The bacterial infestation is then assessed by visual inspection of the test strips. The sample is OK if the number of colony-forming units per ml (CFU) is less than 10 2, i.e. below the detection limit.
  • CFU colony-forming units per ml

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Silberionen und/oder elementares Silber enthaltende wäßrige Elektrotauchlacke, deren Verwendung in Verfahren zur Beschichtung elektrisch leitfähiger Substrate und die Verwendung von Silberionen und/oder elementarem Silber in wäßrigen Elektrotauchlacken.The present invention relates to silver ions and / or aqueous electrodeposition paints containing elemental silver, their use in coating processes electrically conductive substrates and the use of Silver ions and / or elemental silver in aqueous Electrocoating.

Bei wäßrigen Beschichtungsmitteln sowie den zur Herstellung dieser Beschichtungsmittel eingesetzten wäßrigen Komponenten, wie z.B. Bindemittel-Dispersionen, Pigmentpasten u.ä., besteht insbesondere aus Umweltgesichtspunkten der Wunsch nach einem möglichst niedrigen Lösemittelgehalt. Außer dem gewunschten Effekt einer geringeren Belastung der Umwelt führt die Reduzierung des Lösemittelgehaltes jedoch auch zu Problemen. So tritt beispielsweise vermehrt das Problem des Bakterien- und/oder Pilzbefalls dieser wäßrigen Systeme auf.In the case of aqueous coating compositions and those used for the production this coating agent used aqueous Components such as Binder dispersions, Pigment pastes, etc., consists in particular from an environmental point of view the desire for the lowest possible Solvent content. Except for the desired effect of one the reduction results in less pollution of the environment the solvent content also creates problems. So For example, the problem of bacterial and / or fungal attack on these aqueous systems.

Auch auf dem Gebiet der Elektrotauchlacke stellt beispielsweise der Bakterien- bzw. Pilzbefall der mit dem Elektrotauchlack befüllten Becken ein schwerwiegendes Problem dar. Probleme bereitet aber auch der Bakterien-bzw. Pilzbefall der in den Elektrotauchlackierverfahren eingesetzten weiteren Komponenten, wie z.B. des Ultrafiltrats, des Rezirkulats, des Anolyten, des Kompensats etc. Hierdurch bedingt kann es zu den verschiedenartigsten Problemen kommen, wie z.B. Oberflächenstörungen im abgeschiedenen Lackfilm, verschlechtertem Verlauf, Koagulation des Elektrotauchlackes u.ä. Also in the field of electrocoat paints, for example the bacterial or fungal infestation with the Electrocoating paint filled pools a serious one Problem represents. But also the bacteria or. Fungus infestation in the electro dip painting process other components used, e.g. of ultrafiltrate, of the recirculate, the anolyte, the compensate etc. Because of this, it can be the most diverse Problems arise, such as Surface defects in the deposited paint film, deteriorated course, Coagulation of the electrodeposition paint, etc.

Es sind daher verschiedene Maßnahmen zur Erhöhung der Bakterienrestistenz der Elektrotauchlacke ergriffen worden. Problematisch ist dabei jedoch, daß durch die gewünschte Erzielung der bakteriziden bzw. fungiziden Wirkung die anderen Eigenschaften der Elektrotauchlacke nicht verschlechtert werden dürfen.There are therefore various measures to increase the Bacterial resistance of the electrocoating paints seized been. It is problematic, however, that desired achievement of the bactericidal or fungicidal Effect the other properties of electrodeposition paints must not be deteriorated.

Zur Erhöhung der Bakterienresistenz kann beispielsweise die üblicherweise zur Neutralisation des Bindemittels eingesetzte Milchsäure durch biologisch weniger leicht abbaubare Säuren, wie z.B. Essigsäure, Ameisensäure oder anorganische Säuren, ersetzt werden. Oftmals reicht dieser Säureaustausch zur Beseitigung der durch den Bakterien- bzw. Pilzbefall verursachten Probleme jedoch nicht aus.For example, to increase bacterial resistance which is usually used to neutralize the binder Lactic acid used is less biologically easy degradable acids, e.g. Acetic acid, formic acid or inorganic acids. Often times this acid exchange is sufficient to eliminate the problems caused by bacteria or fungi however not out.

Es können ferner den Elektrotauchlacken biozide Additive, wie z.B. Formaldehyd oder Isothiazolinone, zugesetzt werden. Ferner besteht auch die Möglichkeit, bakterizide Strukturen in die eingesetzten Bindemittel einzubauen.It is also possible to add biocidal additives, such as. Formaldehyde or isothiazolinones added become. There is also the possibility bactericidal structures in the binders used to install.

Die Modifizierung der Bindemittel zur Erzielung der bakteriziden bzw. fungiziden Wirkung kann jedoch ebenso wie der Zusatz biozider Additive eine Verschlechterung anderer Eigenschaften der Elektrotauchlacke zur Folge haben. Außerdem kann es beispielsweise leicht zum Befall des Elektrotauchlackes mit Bakterien oder Pilzen kommen, die gegen die modifizierten Bindemittel resistent sind. Die dann erforderliche Anpassung der Bindemittel an diese neu aufgetretenen Bakterien bzw. Pilze ist zeit- und kostenintensiv.The modification of the binders to achieve the bactericidal or fungicidal activity can, however, also like the addition of biocidal additives a deterioration other properties of electrocoat materials to have. It can also be easily infested, for example the electrocoat with bacteria or fungi that come against the modified binders are resistant. The adjustment of the then required Binders to these newly emerging bacteria or Mushrooms are time and cost intensive.

Aus der DE-A-27 51 498 ist es nun bekannt, kathodisch abscheidbaren Elektrotauchlacken zur Vermeidung der Anodenkorrosion Nitrat- oder Nitrit-Ionen in Form von Salzen zuzusetzen. Hierfür werden in der Regel die entsprechenden Alkali- oder Erdalkalisalze eingesetzt. Es ist in der DE-A-27 51 498 aber auch beschrieben, den Elektrotauchlacken zu diesem Zweck Silbernitrat oder Silbernitrit zuzusetzen, da dies gleichzeitig zu einer Bindung der löslichen Chloridionen durch Ausfällung von Silberchlorid führt. Gemäß DE-A-27 51 498 werden die Nitrat- und/oder Nitrit-Ionen in einer Menge von 5 bis 4.000 mg/Liter Elektrotauchlack, entsprechend einer etwa doppelt so hohen Silberionenkonzentration, eingesetzt.From DE-A-27 51 498 it is now known to be cathodic separable electrodeposition paints to avoid the Anode corrosion Nitrate or nitrite ions in the form of Add salts. As a rule, the corresponding ones Alkali or alkaline earth salts used. It is also described in DE-A-27 51 498, the Electrodeposition paints for this purpose silver nitrate or Add silver nitrite as this simultaneously becomes a Binding of soluble chloride ions by precipitation of Silver chloride leads. According to DE-A-27 51 498 Nitrate and / or nitrite ions in an amount of 5 to 4,000 mg / liter electrodeposition paint, corresponding to approximately twice as high silver ion concentration.

Aus der DE-A-24 57 437 ist es weiterhin bekannt, kathodisch abscheidbaren Elektrotauchlacken zur Verbesserung des Korrosionsschutzes und der Haftung auf der Metalloberfläche Metallionen in Form von gelösten Metallsalzen zuzusetzen. Als Beispiele für geeignete Metallionen werden in der DE-A-24 57 437 Silber- sowie Kupfer-, Kobalt-, Cadmium-, Nickel-, Zinn- und Antimon-Ionen genannt. Der Metallionengehalt der Elektrotauchlacke beträgt dabei zwischen 1 und 2000 ppm, bezogen auf den im Elektrotauchlack anwesenden kationischen Filmbildner.From DE-A-24 57 437 it is also known to be cathodic separable electrodeposition paints for improvement corrosion protection and adhesion to the metal surface Metal ions in the form of dissolved metal salts to add. As examples of suitable metal ions are described in DE-A-24 57 437 silver, copper, cobalt, Cadmium, nickel, tin and antimony ions called. The metal ion content of the electrocoat materials is between 1 and 2000 ppm, based on the im Electrocoating present cationic film formers.

In der DE-A-24 57 437 und in der DE-A-27 51 498 ist aber das Problem des Bakterienbefalls der Elektrotauchlacke sowie die biozide Wirkung von Silberionen in Elektrotauchlacken nicht beschrieben. Ferner zeichnen sich die in beiden Schriften beschriebenen Elektrotauchlacke durch einen sehr hohen Gehalt an organischen Lösemitteln von ca. 7 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Elektrotauchlackes, aus. Darüber hinaus enthalten die in diesen Schriften beschriebenen Elektrotauchlacke Formaldehyd. Aufgrund dieses Formaldehydgehaltes und hohen Lösemittelgehaltes sind im allgemeinen Probleme mit einem Bakterien- bzw. Pilzbefall dieser Elektrotauchlacke nicht zu erwarten. In DE-A-24 57 437 and in DE-A-27 51 498 but the problem of bacterial contamination of the electrocoat materials as well as the biocidal effects of silver ions in Electrodeposition paints not described. Also draw the electrodeposition paints described in both documents due to a very high content of organic Solvents of about 7 wt .-%, based on the total weight of electrodeposition paint. Furthermore contain the electrocoat materials described in these documents Formaldehyde. Because of this formaldehyde content and high solvent content are generally Problems with a bacterial or fungal attack of these electrocoats are not to be expected.

Aus der US 5,366,004 ist es bekannt, Metalle (Silber) dazu zu verwenden, die Umgebung, in diesem Falle Kondenswasser, von beschichteten Substraten keimfrei zu halten oder zu entkeimen. Dazu werden mindestens zwei Prozent Metall in den ausgehärteten Beschichtungen eingesetzt. Das Problem des Bakterienbefalls von Elektrotauchlacken wird in dieser Schrift nicht erkannt. From US 5,366,004 it is known to use metals (silver) for the environment, in this case, condensed water, germ-free from coated substrates hold or sterilize. To do this, at least two percent metal is cured in the Coatings used. The problem of bacterial contamination of electrocoat materials is not recognized in this document.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die in Verfahren zur elektrophoretischen Beschichtung eingesetzten wäßrigen Komponenten, wie z.B. die Elektrotauchlacke, Anolyte, Kompensat etc., bakterien- bzw. pilzresistent auszustatten. Gleichzeitig sollte gewährleistet sein, daß die übrigen Eigenschaften der wäßrigen Elektrotauchlacke im Vergleich zu den Eigenschaften der entsprechenden, nicht modifizierten Elektrotauchlacke nicht oder nur geringfügig verschlechtert werden.The present invention is therefore based on the object those in processes for electrophoretic coating aqueous components used, e.g. the electrodeposition paints, anolytes, compensate etc., bacteria or fungus-resistant. At the same time should be ensured that the remaining properties the aqueous electrodeposition paints compared to the Properties of the corresponding, unmodified Electrodeposition paints do not deteriorate or deteriorate only slightly become.

Diese Aufgabe wird überraschenderweise durch wäßrige Elektrotauchlakke auf der Basis wäßriger Bindemittellösungen und/oder Dispersionen mit einem Gehalt an Silberionen und/oder elementarem Silber gelöst. Diese Elektrotauchlacke sind dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Gehalt an organischen Lösemitteln von weniger als 5 Gew,-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Elektrotauchlacks, aufweisen und daß sie die Silberionen und/oder das elementare Silber in einer Konzentration von 0,1 bis 20 mg, bevorzugt von mehr als 1 bis weniger als 10 mg, besonders bevorzugt 2 bis 7 mg, jeweils pro kg des Elektrotauchlackes enthältSurprisingly, this task is accomplished by aqueous electrodeposition paints on the basis of aqueous binder solutions and / or dispersions containing silver ions and / or elemental silver. This Electrodeposition paints are characterized in that they contain organic solvents of less than 5% by weight, based on the total weight of electrocoat, and that they have the silver ions and / or the elemental silver in a concentration of 0.1 to 20 mg, preferably from more than 1 to less than 10 mg, particularly preferably 2 contains up to 7 mg, each per kg of electrocoat

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung der Elektrotauchlacke, ihre Verwendung in Verfahren zur Beschichtung elektrisch leitfähiger Substrate sowie die Verwendung von Silberionen und/oder elementarem Silber als Biozid in wäßrigen Komponenten, die in Verfahren zur elektrophoretischen Beschichtung eingesetzt werden.The present invention also relates to Process for the production of electrocoat materials, their Use in electrical coating processes conductive substrates and the use of silver ions and / or elemental silver as a biocide in aqueous Components used in electrophoretic processes Coating can be used.

Es ist angesichts der Vielzahl bekannter Bakterizide bzw. Fungizide überraschend und war nicht vorhersehbar, daß gerade durch die Verwendung von Silberionen in Form gelöster Silbersalze und/oder von elementarem Silber als Biozid Elekrotauchlacke erhalten werden, die eine sehr gute Bakterienresistenz bzw. Pilzresistenz aufweisen und bei denen die anderen Eigenschaften durch diesen Zusatz der Silberionen bzw. des Silbers nicht verschlechtert werden.It is given the variety of known bactericides or fungicides surprising and was not predictable, that just by using silver ions in the form dissolved silver salts and / or elemental silver can be obtained as a biocide electrophoretic paints, the one have very good bacterial or fungal resistance and where the other properties through this Addition of silver ions or silver not deteriorated become.

Außerdem ist es überraschend, daß bereits mit sehr niedrigen Silberkonzentrationen bzw. Silberionenkonzentrationen von 0,1 bis 20 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht des Elektrotauchlackes, eine ausreichende biozide Wirkung erzielt werden kann, da andere Biozide in Elektrotauchlacken in wesentlich höheren Konzentrationen eingesetzt werden müssen. Außerdem werden Silbersalze (z.B. Silbernitrat) für andere Anwendungszwecke, wie die Vermeidung von Anodenkorrosion oder die Verbesserung des Korrossionsschutzes, in Elektrotauchlacken i. a. in wesentlichen höheren Konzentrationen eingesetzt. Selbstverständlich können aber die Silberionen auch in einer wesentlich höheren Konzentration als Biozid in den in Rede stehenden Elektrotauchlacken eingesetzt werden. Insbesondere eignen sich dabei die Silberionen bzw. das Silber als Additiv fur Elektrotauchlacke mit einem nur sehr geringen Lösemittelgehalt.It is also surprising that even with very low Silver concentrations or silver ion concentrations from 0.1 to 20 ppm, based on the total weight of the electrocoat, an adequate biocide Effect can be achieved as other biocides in electrocoat in much higher concentrations must be used. In addition, silver salts (e.g. silver nitrate) for other applications, such as the prevention of anode corrosion or the improvement corrosion protection, in electrocoat materials i. a. used in much higher concentrations. Of course, the silver ions can also be in a much higher concentration than biocide in the electrocoat materials in question become. The silver ions are particularly suitable or the silver as an additive for electrocoating a very low solvent content.

Die Silberionen und/oder das Silber können als Biozid in allen an sich bekannten wäßrigen Elektrotauchlacken eingesetzt werden. Als Elektrotauchlacke kommen daher sowohl an der Anode abscheidbare Elektrotauchlacke, bevorzugt aber an der Kathode abscheidbare Elektrotauchlacke in Betracht. Die Elektrotauchlacke können neben den üblicherweise eingesetzen Bindemitteln (in Form wäßriger Dispersionen und/oder Lösungen) und ggf. Vernetzern auch noch die üblicherweise eingesetzten Pigmente und/oder Füllstoffe sowie ggf. weitere Additive und/oder Katalysatoren enthalten.The silver ions and / or the silver can be used as a biocide in all known aqueous electrodeposition paints be used. So come as electrocoat both electrodeposition lacquers which can be deposited on the anode are preferred but electrodeposition varnishes that can be deposited on the cathode into consideration. The electrodeposition paints can next to the commonly used binders (in the form aqueous dispersions and / or solutions) and optionally crosslinking agents also the commonly used pigments and / or fillers and possibly further additives and / or contain catalysts.

Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare anionische Gruppen enthaltende anodisch abscheidbare Elektrotauchlack-Bindemittel und Lacke (ATL) sind bekannt und beispielsweise in der DE-A-28 24 418 beschrieben. Es handelt sich beispielsweise um Bindemittel auf Basis von Polyestern, Epoxidharzestern, Poly(meth)acrylaten, Maleinatölen oder Polybutadienölen. Die Bindemittel tragen beispielsweise -COOH, -SO3H und/oder PO3H2-Gruppen. Die Harze können nach Neutralisation von mindestens einem Teil der sauren Gruppen in die Wasserphase überführt werden. Die Lacke können auch üblicherweise eingesetzte Vernetzer, z.B. Triazinharze, Vernetzer mit umesterungsfähigen und/oder umamidierungsfähigen Gruppen oder blockierte Polyisocyanate, enthalten.Examples of anionic which can be used according to the invention Group-containing anodic electrodeposition binders and paints (ATL) are known and for example described in DE-A-28 24 418. It deals are, for example, binders based on Polyesters, epoxy resin esters, poly (meth) acrylates, Maleate oils or polybutadiene oils. The binders carry for example -COOH, -SO3H and / or PO3H2 groups. The resins can be neutralized by at least part of the acidic groups in the water phase be transferred. The varnishes can also usually crosslinkers used, e.g. Triazine resins, crosslinkers with groups capable of transesterification and / or transamidation or blocked polyisocyanates.

Die kathodisch abscheidbaren Elektrotauchlacke können als kathodisch abscheidbare Kunstharze im Prinzip jedes fur wäßrige Elektrotauchlacke geeignete wäßrige kathodisch abscheidbare Kunstharz enthalten. Beispiele für in KTL - Lacken einsetzbare Bindemittel und Vernetzer sind in der EP-A-82 291, der EP-A-234 395, der EP-A-209 857, der EP-A-227 975, der EP-A-178 531, der EP-A-333 327, der EP-A-310 971, der EP-A-456 270, der EP-A-261 385, der EP-A-245 786, der EP-A-414 199, der EP-A-476 514, der DE-A- 33 24 211 und der US-A-3,922 253 beschrieben.The electrodeposition varnishes that can be deposited cathodically can as cathodically depositable synthetic resins in principle every aqueous cathodic suitable for aqueous electrodeposition paints separable resin included. examples for binders and crosslinkers that can be used in KTL varnishes are in EP-A-82 291, EP-A-234 395, EP-A-209 857, EP-A-227 975, EP-A-178 531, EP-A-333 327, EP-A-310 971, EP-A-456 270, EP-A-261 385, EP-A-245 786, EP-A-414 199, EP-A-476 514, DE-A-33 24 211 and US-A-3,922 253.

Diese Elektrotauchlacke enthalten vorzugsweise kationische, aminmodifizierte Epoxidharze als kathodisch abscheidbare Kunstharze. Derartige Kunstharze sind bekannt und werden beispielsweise in der DE-A-35 18 770, DE-A-35 18 732, EP-B-102 501, DE-A-27 01 002, US-A-4,104,147, EP-A-4090, EP-A-12 463, US-A-4, 031, 050, US-A-3,922,253, US-A-4, 101, 486, US-A-4, 038, 232 und US-A-4,017,438 beschrieben. In diesen Patentdokumenten wird auch die Herstellung von kationischen, aminmodifizierten Epoxidharzen ausführlich beschrieben. These electrocoat materials preferably contain cationic, Amine-modified epoxy resins as cathodically depositable Synthetic resins. Such synthetic resins are known and are described, for example, in DE-A-35 18 770, DE-A-35 18 732, EP-B-102 501, DE-A-27 01 002, US-A-4,104,147, EP-A-4090, EP-A-12 463, US-A-4, 031, 050, US-A-3,922,253, US-A-4, 101, 486, US-A-4, 038, 232 and US-A-4,017,438 described. In these patent documents also the production of cationic, amine-modified Epoxy resins described in detail.

Unter kationischen, aminmodifizierte Epoxidharzen werden kationische Reaktionsprodukte aus

  • (α) ggf. modifizierten Polyepoxiden und
  • (β) Aminen und ggf.
  • (γ) Polyolen, Polycarbonsäuren, Polyaminen oder Polysulfiden
    • verstanden. Diese kationischen, aminmodifizierten Epoxidharze können durch Umsetzung der Komponenten (α), (β) und ggf. (γ) sowie - falls notwendig - anschließender Protonierung hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, ein unmodifiziertes Polyepoxid mit einem Amin umzusetzen und an dem so erhaltenen aminmodifizierten Epoxidharz weitere Modifizierungen durchzuführen.Cationic reaction products are formed from cationic, amine-modified epoxy resins
  • (α) optionally modified polyepoxides and
  • (β) amines and possibly
  • (γ) polyols, polycarboxylic acids, polyamines or polysulfides
    • Roger that. These cationic, amine-modified epoxy resins can be prepared by reacting components (α), (β) and, if appropriate, (γ) and, if necessary, subsequent protonation. However, it is also possible to react an unmodified polyepoxide with an amine and to carry out further modifications on the amine-modified epoxy resin thus obtained.

    Unter Polyepoxiden werden Verbindungen verstanden, die zwei oder mehr Epoxidgruppen im Molekül enthalten.Polyepoxides are understood to mean compounds which contain two or more epoxy groups in the molecule.

    Besonders bevorzugte (α)-Komponenten sind Verbindungen, die herstellbar sind durch Umsetzung von

  • (i) einer Diepoxidverbindung oder eines Gemisches von Diepoxidverbindungen mit einem Epoxidäquivalentgewicht unter 2000 mit
  • (ii) einer unter den gegebenen Reaktionsbedingungen gegenüber Epoxidgruppen monofunktionell reagierenden, eine Phenol- oder Thiolgruppe enthaltenden Verbindung oder eines Gemisches solcher Verbindungen,
    • wobei die Komponenten (i) und (ii) in einem Molverhältnis von 10 : 1 bis 1 : 1, bevorzugt 4 : 1 bis 1,5 : 1, eingesetzt werden und die Umsetzung der Komponente (i) mit der Komponente (ii) bei 100 bis 190 °C, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Katalysators, durchgeführt wird (vgl. DE-A-35 18 770).Particularly preferred (α) components are compounds which can be prepared by reacting
  • (i) a diepoxide compound or a mixture of diepoxide compounds with an epoxy equivalent weight below 2000 with
  • (ii) a compound which reacts monofunctionally with respect to epoxy groups and contains a phenol or thiol group or a mixture of such compounds,
    • components (i) and (ii) being used in a molar ratio of 10: 1 to 1: 1, preferably 4: 1 to 1.5: 1, and the reaction of component (i) with component (ii) 100 to 190 ° C, optionally in the presence of a catalyst, is carried out (see. DE-A-35 18 770).

    Weitere besonders bevorzugte (α)-Komponenten sind Verbindungen, die herstellbar sind durch eine bei 100 bis 195 °C, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Katalysators durchgeführte, durch einen monofunktionell reagierenden Starter, der entweder eine alkoholische OH-Gruppe, eine phenolische OH-Gruppe oder eine SH-Gruppe trägt, initiierte Polyaddition einer Diepoxidverbindung und/oder eines Gemisches von Diepoxidverbindungen, gegebenenfalls zusammen mit mindestens einer Monoepoxidverbindung, zu einem Epoxidharz, in dem Diepoxidverbindung und Starter in einem Molverhältnis von größer 2 : 1 bis 10 : 1 eingebaut sind (vgl. DE-A- 35 18 732).Other particularly preferred (α) components are compounds which can be produced by a at 100 to 195 ° C, optionally in the presence of a catalyst carried out by a monofunctionally reactive Starter that is either an alcoholic OH group, a phenolic OH group or an SH group carries, initiated polyaddition of a diepoxide compound and / or a mixture of diepoxide compounds, if appropriate together with at least one monoepoxide compound, to an epoxy resin in which diepoxy compound and starters in a molar ratio of larger 2: 1 to 10: 1 are installed (cf. DE-A-35 18 732).

    Polyepoxide, die zur Herstellung der besonders bevorzugten (α)-Komponenten und auch selbst als (α)-Komponenten einsetzbar sind, sind aus Polyphenolen und Epihalohydrinen hergestellte Polyglycidylether von Polyphenolen. Als Polyphenole können z.B. ganz besonders bevorzugt Bisphenol A und Bisphenol F eingesetzt werden. Außerdem sind auch 4,4'-Dihydroxybenzophenon, Bis(4-hydroxyphenyl)1,1-ethan, Bis-(4-hydroxyphenyl)-1,1-isobutan, Bis-(4-hydroxy-tertiär-butylphenyl)-2,2-propan, Bis-(2-hydroxynaphthyl)-methan, 1,5-Dihydroxynaphthalin und phenolische Novolakharze geeignet.Polyepoxides, which are used to produce the most preferred (α) components and even as (α) components can be used are made of polyphenols and epihalohydrins manufactured polyglycidyl ethers of polyphenols. As polyphenols e.g. most notably bisphenol A and bisphenol F are preferably used. 4,4'-Dihydroxybenzophenone, bis (4-hydroxyphenyl) 1,1-ethane, Bis- (4-hydroxyphenyl) -1,1-isobutane, Bis- (4-hydroxy-tertiary-butylphenyl) -2,2-propane, Bis (2-hydroxynaphthyl) methane, 1,5-dihydroxynaphthalene and phenolic novolak resins.

    Weitere geeignete Polyepoxide sind Polyglycidylether von mehrwertigen Alkoholen, wie z.B. Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,4-Propylenglykol, 1,5-Pentandiol, 1,2,6-Hexantriol, Glycerin und Bis-(4-hydroxycyclohexyl)-2,2-propan. Es können auch Polyglycidylester von Polycarbonsäuren, wie z.B. Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Terephthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure und dimerisierte Linolsäure eingesetzt werden. Typische Beispiele sind Glycidyladipat und Glycidylphthalat.Other suitable polyepoxides are polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols, e.g. Ethylene glycol, Diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-propylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,2,6-hexanetriol, Glycerin and bis (4-hydroxycyclohexyl) -2,2-propane. It can also polyglycidyl esters of polycarboxylic acids, such as e.g. Oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and dimerized Linoleic acid can be used. Typical examples are Glycidyl adipate and glycidyl phthalate.

    Ferner sind Hydantoinepoxide, epoxidiertes Polybutadien und Polyepoxidverbindungen geeignet, die man durch Epoxidierung einer olefinisch ungesättigten aliphatischen Verbindung erhält.Hydantoine epoxides are also epoxidized polybutadiene and polyepoxide compounds, which can be obtained by Epoxidation of an olefinically unsaturated aliphatic Receives connection.

    Unter modifizierten Polyepoxiden werden Polyepoxide verstanden, in denen wenigstens ein Teil der reaktionsfähigen Gruppen mit einer modifizierenden Verbindung umgesetzt worden ist.Modified polyepoxides include polyepoxides understood, in which at least part of the reactive Groups with a modifying compound has been implemented.

    Als Beispiele für modifizierende Verbindungen werden genannt:

    • Carboxylgruppenhaltige Verbindungen, wie gesättigte oder ungesättigte Monocarbonsäuren (z.B. Benzoesäure, Leinölfettsäure, 2-Ethylhexansäure, Versaticsäure), aliphatische, cycloaliphatische und/oder aromatische Dicarbonsäuren verschiedener Kettenlänge (z.B. Adipinsäure, Sebacinsäure, Isophthalsäure oder dimere Fettsäuren), Hydroxyalkylcarbonsäuren (z.B. Milchsäure, Dimethylolpropionsäure) sowie carboxylgruppenhaltige Polyester oder
    • aminogruppenhaltige Verbindungen, wie Diethylamin oder Ethylhexylamin oder Diamine mit sekundären Aminogruppen, z.B. N,N'-Dialkylalkylendiamine, wie Dimethylethylendiamin, N,N'-Dialkyl-polyoxyalkylenamine, wie N,N'-Dimethylpolyoxypropylendiamin, cyanalkylierte Alkylendiamine, wie Bis-N,N'-Cyanethyl-ethylendiamin, cyanalkylierte Polyoxyalkylenamine, wie Bis-N,N'-Cyanethylpolyoxypropylendiamin, Polyaminoamide, wie z.B. Versamide, insbesondere endständige Aminogruppen enthaltende Umsetzungsprodukte aus Diaminen (z.B. Hexamethylendiamin), Polycarbonsäuren, insbesondere Dimerfettsäuren und Monocarbonsäuren, insbesondere Fettsäuren oder das Umsetzungsprodukt von einem Mol Diaminohexan mit zwei Molen Monoglycidylether oder Monoglycidylester, speziell Glycidylester verzweigter Fettsäuren, wie der Versaticsäure, oder
    • hydroxylgruppenhaltige Verbindungen, wie Neopentylglykol, bisethoxyliertes Neopentylglykol, Hydroxypivalinsäureneopentylglykolester, Dimethylhydantoin-N,N'-diethanol, Hexandiol-1,6, Hexandiol-2,5, 1,4-Bis-(hydroxy-methyl)cyclohexan, 1,1-Isopropyliden-bis-(p-phenoxy)-2-propanol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit oder Aminoalkohole, wie Triethanolamin, Methyldiethanolamin oder hydroxylgruppenhaltige Alkylketimine, wie Aminomethylpropandiol-1,3-methylisobutylketimin oder Tris-(hydroximethyl)-aminomethancyclohexanonketimin sowie auch Polyglykolether, Polyesterpolyole, Polyetherpolyole, Polycaprolactonpolyole, Polycaprolactampolyole verschiedener Funktionalität und Molekulargewichte oder
    • gesättigte oder ungesättigter Fettsäuremethylester, die in Gegenwart von Natriummethylat mit Hydroxylgruppen der Epoxidharze umgeestert werden.
    Examples of modifying compounds are:
    • Compounds containing carboxyl groups, such as saturated or unsaturated monocarboxylic acids (for example benzoic acid, linseed oil fatty acid, 2-ethylhexanoic acid, versatic acid), aliphatic, cycloaliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids of various chain lengths (for example adipic acid, sebacic acid, isophthalic acid or dimeric fatty acids), for example hydroxyoloxycarboxylic acid, for example, hydroxyalkyl carboxylic acid, e.g. and carboxyl-containing polyesters or
    • compounds containing amino groups, such as diethylamine or ethylhexylamine or diamines having secondary amino groups, for example N, N'-dialkylalkylenediamines, such as dimethylethylenediamine, N, N'-dialkylpolyoxyalkyleneamines, such as N, N'-dimethylpolyoxypropylenediamine, cyanoalkylated alkylenediamines, such as bis-nynes '-Cyanethyl-ethylenediamine, cyanoalkylated polyoxyalkylene amines, such as bis-N, N'-cyanoethylpolyoxypropylenediamine, polyaminoamides, such as, for example, versamides, reaction products containing diamines (in particular terminal amino groups) from diamines (for example hexamethylene diamine), polycarboxylic acids, in particular dimer fatty acids and monocarboxylic acids, in particular fatty acid reaction products one mole of diaminohexane with two moles of monoglycidyl ether or monoglycidyl ester, especially glycidyl ester of branched fatty acids, such as versatic acid, or
    • compounds containing hydroxyl groups, such as neopentyl glycol, bisethoxylated neopentyl glycol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, dimethylhydantoin-N, N'-diethanol, 1,6-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,4-bis- (hydroxymethyl) cyclohexane, 1,1-isopropylidene -bis- (p-phenoxy) -2-propanol, trimethylolpropane, pentaerythritol or amino alcohols, such as triethanolamine, methyldiethanolamine or hydroxyl-containing alkyl ketimines, such as aminomethylpropanediol-1,3-methylisobutyl ketimine or tris (hydroximethyl) aminomethancyclohexol ether ketone, as well as polypolyglycol , Polycaprolactone polyols, polycaprolactam polyols of various functionality and molecular weights or
    • saturated or unsaturated fatty acid methyl esters which are transesterified in the presence of sodium methylate with hydroxyl groups of the epoxy resins.

    Als Komponente (β) können primäre und/oder sekundäre Amine eingesetzt werden.As component (β) primary and / or secondary Amines are used.

    Bevorzugt sollte das Amin eine in Wasser lösliche Verbindung sein. Beispiele solcher Amine sind Mono- und Dialkylamine, wie Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Methylbutylamin und dgl. Geeignet sind ebenfalls Alkanolamine, wie z.B. Methylethanolamin, Diethanolamin und dgl. Ferner sind Dialkylaminoalkylamine, wie z.B. Dimethylaminoethylamin, Diethylaminopropylamin, Dimethylaminopropylamin und dgl. geeignet. Es können auch ketimingruppenhaltige Amine, wie z.B. das Methylisobutyldiketimin von Diethylentriamin eingesetzt werden. In den meisten Fällen werden niedermolekulare Amine verwendet, doch ist es auch möglich, höhermolekulare Monoamine anzuwenden.The amine should preferably be a water-soluble compound his. Examples of such amines are mono- and Dialkylamines, such as methylamine, ethylamine, propylamine, Butylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, methylbutylamine and the like. Also suitable are alkanolamines, such as. Methylethanolamine, diethanolamine and The like. Dialkylaminoalkylamines, e.g. Dimethylaminoethylamine, Diethylaminopropylamine, dimethylaminopropylamine and the like. It can also contain ketimine groups Amines such as the methyl isobutyl diketimine of diethylenetriamine can be used. In in most cases, low molecular weight amines are used, but it is also possible to use higher molecular weight monoamines to apply.

    Die Amine können auch noch andere Gruppen enthalten, doch sollen diese die Umsetzung des Amins mit der Epoxidgruppe nicht storen und auch nicht zu einer Gelierung der Reaktionsmischung führen.The amines can also contain other groups, however, these are intended to react the amine with the Do not interfere with the epoxy group and also not cause gelation lead the reaction mixture.

    Bevorzugt werden sekundäre Amine als (β)-Komponente eingesetzt.Secondary amines are preferred as the (β) component used.

    Die für die Wasserverdünnbarkeit und elektrische Abscheidung erforderlichen Ladungen können durch Protonierung mit wasserlöslichen Säuren (z.B. Borsäure, Ameisensäure, Milchsäure, bevorzugt Essigsäure) erzeugt werden. Eine weitere Möglichkeit zur Einführung kationischer Gruppen besteht in der Umsetzung von Epoxidgruppen der Komponente (α) mit Aminsalzen.The one for water dilutability and electrical separation required charges can be obtained by protonation with water-soluble acids (e.g. boric acid, Formic acid, lactic acid, preferably acetic acid) become. Another way to introduce cationic Groups consists in the implementation of epoxy groups component (α) with amine salts.

    Als Komponente (γ) werden Polyole, Polycarbonsäuren, Polyamine oder Polysulfide bzw. Gemische dieser Stoffklassen eingesetzt. Die in Betracht kommenden Polyole schließen Diole, Triole und höhere polymere Polyole, wie Polyesterpolyole und Polyetherpolyole, ein. Bezüglich weiterer Einzelheiten und weiterer Beispiele geeigneter Komponenten (γ) sei auf die EP-B2-301 293, insbesondere auf Seite 4, Zeile 31, bis Seite 6, Zeile 27, verwiesen. As component (γ) are polyols, polycarboxylic acids, polyamines or polysulfides or mixtures of these classes of substances used. The polyols in question include diols, triols and higher polymeric polyols, such as polyester polyols and polyether polyols. In terms of further details and further examples more suitable Components (γ) are on EP-B2-301 293, in particular on page 4, line 31, to page 6, line 27, referred.

    Die in den Elektrotauchlacken enthaltenen kathodisch abscheidbaren Kunstharze sind in der Regel entweder selbstvernetzend und/oder werden mit einem Vernetzungsmittel oder einer Mischung aus Vernetzungsmitteln kombiniert.The cathodic contained in the electrocoat separable resins are usually either self-cross-linking and / or with a cross-linking agent or a mixture of crosslinking agents combined.

    Selbstvernetzbare Kunstharze sind erhältlich, indem in die Kunstharzmoleküle reaktive Gruppen eingeführt werden, die unter Einbrennbedingungen miteinander reagieren. Beispielsweise können in hydroxyl- und/oder aminogruppenhaltige Kunstharze blockierte Isocyanatgruppen eingeführt werden, die unter Einbrennbedingungen deblockieren und unter Ausbildung von vernetzten Lackfilmen mit den Hydroxyl- bzw. Aminogruppen reagieren. Selbstvernetzbare Kunstharze können beispielsweise durch Umsetzung eines hydroxyl- und/oder aminogruppenhaltigen Kunstharzes mit einem teilblockierten Polyisocyanat, das im statistischen Mittel eine freie NCO-Gruppe pro Molekül enthält, erhalten werden.Self-crosslinkable synthetic resins are available by in the synthetic resin molecules reactive groups are introduced, that react with each other under baking conditions. For example, those containing hydroxyl and / or amino groups Resins blocked isocyanate groups be introduced that deblock under baking conditions and with the formation of networked lacquer films react with the hydroxyl or amino groups. Self-crosslinkable synthetic resins can for example by reaction of a hydroxyl and / or amino group-containing Synthetic resin with a partially blocked polyisocyanate, the statistical average is a free NCO group contains per molecule.

    Die Elektrotauchlacke können im Prinzip alle für Elektrotauchlacke geeigneten Vernetzungsmittel, wie z.B. Phenoplaste, polyfunktionelle Mannichbasen, Melaminharze, Benzoguanaminharze, blockierte Polyisocyanate und aktivierte Estergruppen enthaltende Verbindungen enthalten. Die Elektrotauchlacke enthalten vorzugsweise blockierte Polyisocyanate als Vernetzungsmittel. Der Einsatz blockierter Polyisocyanate in kathodisch abscheidbare Kunstharze enthaltenden Elektrotauchlacken ist schon lange bekannt und unter anderem auch in den oben zitierten Patentdokumenten, beispielsweise in der EP-B2-301 293, Seite 6, Zeile 38, bis Seite 7, Zeile 21, ausführlich beschrieben.In principle, the electrocoat materials can all be used for electrocoat materials suitable crosslinking agents, e.g. Phenoplasts, polyfunctional Mannich bases, melamine resins, Benzoguanamine resins, blocked polyisocyanates and compounds containing activated ester groups contain. The electrocoat materials preferably contain blocked polyisocyanates as crosslinking agents. The Use of blocked polyisocyanates in cathodically depositable Electrocoating materials containing synthetic resins has been known for a long time and also in the Patent documents cited above, for example in the EP-B2-301 293, page 6, line 38, to page 7, line 21, described in detail.

    Die erfindungsgemäßen Elektrotauchlacke werden nach allgemein gut bekannten Methoden hergestellt. Die Synthese der kathodisch abscheidbaren Bindemittel erfolgt nach gut bekannten Methoden (vgl. z.B. DE-C-27 01 002 u.ä.) in organischen Lösemitteln. Die so erhaltenen Bindemittel-Lösungen bzw. Dispersionen werden in neutralisierter Form in eine wäßrige Phase überführt.The electrocoat materials of the invention are after generally well known methods. The synthesis the cathodically separable binder takes place according to well known methods (see e.g. DE-C-27 01 002 etc.) in organic solvents. The so obtained Binder solutions or dispersions are neutralized Form converted into an aqueous phase.

    Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Silberionen üblicherweise in Form eines Silbersalzes und/oder eines Silberkomplexes, bevorzugt in Form eines (löslichen) Silbersalzes, in den Elektrotauchlacken eingesetzt. Die Silberionen werden dabei bevorzugt in Form einer wäßrigen Lösung des entsprechenden Salzes bzw. Komplexes eingearbeitet. In der Regel werden dabei solche Silbersalze eingesetzt, die leicht zugänglich sind. Als Beispiele für geeignete Silbersalze seien Silbernitrat, Silbersulfat, Silbernitrit und Silbersalze organischer Säuren, wie z.B. Silberacetat, genannt. Es ist aber auch der Einsatz von Silberkomplexen denkbar. Dabei ist es im allgemeinen für die biozide Wirkung unschädlich, wenn nach Zusatz solcher Silbersalze das Silber als unlösliches Salz (z.B. Silberchlorid) oder als elementares Silber ausfällt. Schließlich ist es auch möglich, das Silber in Form schwerlöslicher Salze, wie z.B. Silberchlorid, oder in Form von Vermengungen von Silbersalzen, wie z.B. Silberchlorid, mit Pigmenten, wie z.B. Titandioxid, einzusetzen. Hierbei gehen zwar nur geringe Mengen als Silberionen in Lösung (z.B. im ppb-Bereich), aber es wird auch in diesem Fall eine ausreichende biozide Wirkung erzielt.In the context of the present invention, the silver ions usually in the form of a silver salt and / or a silver complex, preferably in the form of a (soluble) Silver salt, used in electrocoating. The silver ions are preferred in the form an aqueous solution of the corresponding salt or Complex incorporated. As a rule, such are Silver salts are used, which are easily accessible. Examples of suitable silver salts are silver nitrate, Silver sulfate, silver nitrite and silver salts organic acids, e.g. Silver acetate. It the use of silver complexes is also conceivable. It is generally for biocidal effects harmless if after the addition of such silver salts Silver as an insoluble salt (e.g. silver chloride) or fails as elemental silver. After all it is also possible, the silver in the form of sparingly soluble salts, such as. Silver chloride, or in the form of blends of silver salts, e.g. Silver chloride, with pigments, such as. Titanium dioxide to use. Go here only small amounts as silver ions in solution (e.g. in the ppb range), but it also becomes a achieved sufficient biocidal effects.

    Um einen wirkungsvollen bioziden Effekt zu erzielen, genügen schon sehr geringe Mengen an Silberionen und/oder elementarem Silber. Das Silber bzw. die Silberionen werden in den Elektrotauchlacken daher in einer Menge von 0,1 bis 20 ppm, bevorzugt von mehr als 1 ppm bis weniger als 10 ppm, und besonders bevorzugt 2 bis 7 ppm, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Elektrotauchlackes, eingesetzt. Dies bedeutet, daß je 1000 g Elektrotauchlack nur Mengen zwischen 0,1 und 20 mg, bevorzugt zwischen mehr als 1 und weniger als 10 mg, und besonders bevorzugt 2 bis 7 mg an Silberionen und/oder Silber in dem Elektrotauchlack enthalten sind.In order to achieve an effective biocidal effect, even very small amounts are sufficient Silver ions and / or elemental silver. The silver or the silver ions are in the electrocoat therefore in an amount of 0.1 to 20 ppm, preferably from more than 1 ppm to less than 10 ppm, and particularly preferably 2 to 7 ppm, each based on the total weight of the electrocoat, used. This means that 1000 g of electrodeposition paint each only amounts between 0.1 and 20 mg, preferably between more than 1 and less than 10 mg, and especially preferably 2 to 7 mg of silver ions and / or silver are contained in the electrocoat.

    Das Silber und/oder die Silberionen können auf verschiedenste Weisen in den Elektrotauchlack eingearbeitet werden. Insbesondere ist es möglich, das Silber bzw. die Silberionen in die wäßrige Bindemittel-Lösung und/oder Bindemittel-Dispersion und/oder in die Pigmentpaste und/oder in den wäßrigen Elektrotauchlack selbst einzuarbeiten. Bevorzugt erfolgt dabei die Einarbeitung in Form einer wäßrigen Silbersalzlösung. Es ist aber auch möglich, das Silber bzw. die Silberionen in Form eines pulverförmigen Silbersalzes bzw. Silberkomplexes einzuarbeiten.The silver and / or the silver ions can be in a wide variety of ways Wise worked into the electrocoat become. In particular, it is possible to use the silver or the silver ions in the aqueous binder solution and / or binder dispersion and / or in the pigment paste and / or in the aqueous electrocoat to incorporate yourself. Incorporation is preferred in the form of an aqueous silver salt solution. It is also possible, the silver or the silver ions in the form of a powdered silver salt or silver complex to incorporate.

    Verfahrenstechnisch ist der Prozeß der Elektrotauchlackierung im allgemeinen mit einem Ultrafiltrationsprozeß gekoppelt. Es ist dabei auch möglich, dem Rezirkulat, dem Anolyt, dem Kompensat und/oder dem Ultrafiltrat Silber bzw. Silberionen zuzusetzen. Selbstverständlich wird durch die Einarbeitung der Silberionen in die Bindemittel-Lösung bzw. -Dispersion, den Anolyt, das Kompensat, das Rezikulat bzw. das Ultrafiltrat auch eine Bakterien- bzw. Pilzresistenz dieser Komponenten selbst und nicht nur des resultierenden Elektrotauchlacks, erreicht.The process of electrodeposition is procedural generally with an ultrafiltration process coupled. It is also possible to use the recirculate the anolyte, the compensate and / or the ultrafiltrate Add silver or silver ions. Of course is by incorporating the silver ions into the binder solution or dispersion, the anolyte, the compensate, the reciculate or the ultrafiltrate too bacterial or fungal resistance of these components itself and not just the resulting electrocoat, reached.

    Die Menge an Silbersalz bzw. Silberkomplex etc. wird dabei unabhängig von der Art der Einarbeitung im allgemeinen so gewählt, daß der resultierende Elektrotauchlack die gewünschten Mengen an Silber bzw. Silberionen aufweist. Es ist aber auch möglich, den Silber- bzw. Silberionengehalt der einzelnen Komponenten des Elektrotauchlackes jeweils individuell und unabhängig voneinander einzustellen. Falls nur eine Resistenz der einzelnen Komponenten (z.B. Bindemittel-Dispersion, Pigmentpaste, Anolyt, Kompensat, Rezirkulat etc.) der Elektrotauchlacke gewünscht ist, kann das Silber bzw. die Silberionen daher beispielsweise in einer Menge zwischen 0,1 und 20 ppm, bevorzugt mehr als 1 bis weniger als 10 und ganz besonders bevorzugt 2 bis 7 ppm, bezogen auf das Gewicht der jeweiligen Komponente, eingesetzt werden.The amount of silver salt or silver complex etc. is regardless of the type of induction in general chosen so that the resulting electrocoat the desired amounts of silver or silver ions having. However, it is also possible to use the silver or Silver ion content of the individual components of the electrocoat individually and independently of each other adjust. If only a resistance of the individual components (e.g. binder dispersion, Pigment paste, anolyte, compensate, recirculate etc.) Electrocoating is desired, the silver or the silver ions therefore, for example, in an amount between 0.1 and 20 ppm, preferably more than 1 to less as 10 and very particularly preferably 2 to 7 ppm, based on the weight of the respective component used become.

    Bevorzugt werden die Silberionen bzw. das Silber in lösemittelarmen Elektrotauchlacken eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden darunter Elektrotauchlacke verstanden, die weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt weniger als 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des, Elektrotauchlackes, organische Lösemittel enthalten.The silver ions or the silver in low-solvent are preferred Electrodeposition paints used. As part of The present application includes electrodeposition paints understood that less than 5 wt .-%, preferred less than 2% by weight, based on the total weight des, electrocoat, organic solvents contain.

    Als Beispiele für geeignete Lösemittel seien aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Xylol, sowie Alkohole, Glykolether und Ketone, wie z.B. sec.-Butanol, n-Butanol, Butylglykol, Butyldiglykol, Propylenglykolmonophenylether, Methoxypropanol, Ethylglykol, Ethoxypropanol, Butoxypropanol und Methylisobutylketon genannt.Aromatic are examples of suitable solvents Hydrocarbons, e.g. Xylene and alcohols, Glycol ethers and ketones, e.g. sec-butanol, n-butanol, Butyl glycol, butyl diglycol, propylene glycol monophenyl ether, Methoxypropanol, ethyl glycol, ethoxypropanol, Butoxypropanol and methyl isobutyl ketone called.

    Die erfindungsmäßen wäßrigen Elektrotauchlacke können neben den oben beschriebenen Komponenten auch noch weitere übliche Lackbestandteile wie z.B. Pigmente, Füllstoffe, Netzmittel, Verlaufsmittel, Polymermikroteilchen, Antischaummittel, Antikrateradditive, Katalysatoren usw. enthalten.The aqueous electrodeposition paints according to the invention can In addition to the components described above, there are also other components usual paint components such as Pigments, fillers, Wetting agents, leveling agents, polymer microparticles, Anti-foaming agents, anti-crater additives, catalysts etc. included.

    Der Feststoffgehalt der erfindungsgemäßen Elektrotauchlacke beträgt im allgemeinen 5 bis 40, vorzugsweise 10 bis 30, besonders bevorzugt 15 bis 25 Gewichtsprozent.The solids content of the electrocoat materials of the invention is generally 5 to 40, preferably 10 to 30, particularly preferably 15 to 25 percent by weight.

    Der nichtflüchtige Anteil der erfindungsgemäßen Elektrotauchlacke besteht üblicherweise zu 20 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 80 Gew.-%, aus einem elektrophoretisch abscheidbaren Bindemittel oder einer Mischung aus elektrophoretisch abscheidbaren Bindemitteln, zu 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 40 Gew.-%, aus einem Vernetzungsmittel oder einer Mischung aus verschiedenen Vernetzungsmitteln sowie zu 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, aus Pigmenten und/oder Füllstoffen.The non-volatile portion of the electrocoat materials of the invention usually consists of 20 to 100% by weight, preferably 40 to 80 wt .-%, from an electrophoretic separable binder or a mixture of binders that can be deposited electrophoretically, from 0 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight, of a crosslinking agent or a mixture of different Crosslinking agents and 0 to 50 wt .-%, preferred 10 to 30 wt .-%, of pigments and / or fillers.

    Pigmente werden bevorzugt in Form einer Pigmentpaste in die wäßrige Bindemittel-Lösung oder Bindemittel-Dispersion eingearbeitet. Die Herstellung von Pigmentpasten ist allgemein bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden (vgl. D.H. Parker, Principles of Surface Coating Technology, Intersience Publishers, New York (1965) etc.).Pigments are preferred in the form of a pigment paste the aqueous binder solution or binder dispersion incorporated. The production of pigment pastes is generally known and does not need to be explained in more detail here to become (see D.H. Parker, Principles of Surface Coating Technology, Intersience Publishers, New York (1965) etc.).

    Zur Herstellung der Pigmentpasten werden z.B. quaternäre Ammoniumgruppen enthaltende Epoxid-Aminaddukte eingesetzt. Beispiele für geeignete Harze sind auch z.B. in der EP-A-183 025 und der EP-A-469 497 beschrieben. For the production of pigment pastes e.g. quaternaries Epoxy-amine adducts containing ammonium groups are used. Examples of suitable resins are also e.g. in EP-A-183 025 and EP-A-469 497.

    Die Pigmentpasten können im Prinzip alle für Elektrotauchlacke geeigneten Pigmente und/oder Füllstoffe enthalten, wie z.B. Titandioxid, Zinkoxid, Antimonoxid, Zirkonoxid, Bleisulfat, Bleicarbonat, Bariumcarbonat, Porzellan, Ton, Kaliumcarbonat, Aluminiumsilikat, Siliciumdioxid, Magnesiumcarbonat und Magnesiumsilikat, Cadmiumgelb, Cadmiumrot, Ruß, Phthalocyaninblau, Chromgelb, Toluidylrot und Eisenoxide sowie Korrosionsschutzpigmente, wie z.B. Zinkphosphat, Bleisilikat, oder organische Korrosionsinhibitoren.In principle, the pigment pastes can all be used for electrocoating contain suitable pigments and / or fillers, such as. Titanium dioxide, zinc oxide, antimony oxide, Zirconium oxide, lead sulfate, lead carbonate, barium carbonate, Porcelain, clay, potassium carbonate, aluminum silicate, silicon dioxide, Magnesium carbonate and magnesium silicate, Cadmium yellow, cadmium red, soot, phthalocyanine blue, chrome yellow, Toluidyl red and iron oxides as well as anti-corrosion pigments, such as. Zinc phosphate, lead silicate, or organic corrosion inhibitors.

    Ferner können die Elektrotauchlacke auch übliche Additive, wie z.B. die in der EP-B2-301 293 beschriebenen Homo- oder Copolymere eines Alkylvinylethers (vgl. EP-B2-301 293, Seite 7, Zeilen 21 bis 51), Polymermikroteilchen, Antikratermittel, Netzmittel, Verlaufsmittel, Antischaummittel, Katalysatoren u.ä. in üblichen Mengen, bevorzugt in Mengen von 0,001 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Elektrotauchlackes, enthalten.Furthermore, the electrocoat materials can also contain conventional additives, such as. those described in EP-B2-301 293 Homo- or copolymers of an alkyl vinyl ether (cf. EP-B2-301 293, page 7, lines 21 to 51), polymer microparticles, Anti-cratering agent, wetting agent, leveling agent, Antifoam agents, catalysts, etc. in usual quantities, preferably in amounts of 0.001 to 5% by weight on the total weight of the electrocoat, contain.

    Die erfindungsgemäßen Elektrotauchlacke werden in Verfahren zum Lackieren elektrisch leitfähiger Substrate eingesetzt, bei dem

  • (1) das elektrisch leitfähige Substrat in einen wäßrigen Elektrotauchlack getaucht wird,
  • (2) das Substrat als eine Elektrode geschaltet wird,
  • (3) durch Gleichstrom ein Film auf dem Substrat abgeschieden wird,
  • (4) das lackierte Substrat aus dem Elektrotauchlack entfernt wird und
  • (5) der abgeschiedene Lackfilm eingebrannt wird.
    • The electrocoat materials of the invention are used in processes for painting electrically conductive substrates, in which
  • (1) the electrically conductive substrate is immersed in an aqueous electrodeposition paint,
  • (2) the substrate is switched as an electrode,
  • (3) a film is deposited on the substrate by direct current,
  • (4) the painted substrate is removed from the electrocoat and
  • (5) the deposited paint film is baked.

    • Das obenbeschriebene Verfahren ist bekannt und wird schon seit mehreren Jahren im großen Umfang eingesetzt (vergleiche auch die oben zitierten Patentdokumente). Die angelegte Spannung kann in einem großen Bereich schwanken und kann zum Beispiel zwischen 2 und 1000 V liegen. Typischerweise wird aber mit Spannungen zwischen 5o und 500 V gearbeitet. Die Stromdichte liegt in der Regel zwischen etwa 10 und 100 A/m2. Im Verlauf der Abscheidung neigt die Stromdichte zum Abfallen. Sobald der Lackfilm auf dem Substrat abgeschieden ist, wird das lackierte Substrat aus dem Elektrotauchlack entfernt und abgespült. Danach wird der abgeschiedene Lackfilm eingebrannt. Die Einbrenntemperaturen liegen üblicherweise bei 130 bis 200 °C, vorzugsweise bei 150 bis 180 °C und die Einbrenndauer liegt im allgemeinen zwischen 10 und 60 min, vorzugsweise zwischen 15 und 30 min.The method described above is known and has been used on a large scale for several years (see also the patent documents cited above). The applied voltage can vary over a wide range and can be, for example, between 2 and 1000 V. Typically, however, voltages between 5o and 500 V are used. The current density is usually between about 10 and 100 A / m 2 . In the course of the deposition, the current density tends to drop. As soon as the paint film is deposited on the substrate, the painted substrate is removed from the electrocoating paint and rinsed off. The deposited paint film is then burned in. The stoving temperatures are usually 130 to 200 ° C., preferably 150 to 180 ° C. and the stoving time is generally between 10 and 60 min, preferably between 15 and 30 min.

    Mit dem obenbeschriebenen Verfahren können im Prinzip alle elektrisch leitfähigen Substrate lackiert werden. Als Beispiele für elektrisch leitfähige Substrate werden insbesondere Substrate aus Metall, wie Stahl, Aluminium, Kupfer und dergleichen, genannt. Ggf. können aber auch andere Substrate, wie z.B. Kunststoffe, beschichtet werden. Insbesondere werden erfindungsgemäß Kraftfahrzeugkarosserien und deren Teile sowie Teile im Bereich der Industrielackierung, wie z.B. Räder, Heizkörper etc., mit den in Rede stehenden Elektrotauchlacken beschichtet. Die Elektrotauchlacke werden i.a. zur Grundierung im Rahmen einer Mehrschichtlackierung (Industrie und Kraftfahrzeugbereich) oder als Einschichtlackierung (Industriebereich) eingesetzt. In principle, using the method described above all electrically conductive substrates are painted. As examples of electrically conductive substrates in particular substrates made of metal, such as steel, aluminum, Copper and the like. Possibly. can but also other substrates, e.g. Plastics, coated become. In particular, according to the invention Motor vehicle bodies and their parts and parts in Area of industrial painting, e.g. Wheels, radiators etc., with the electrocoat in question coated. The electrodeposition paints are generally for priming as part of a multi-layer coating (Industry and automotive) or as Single-layer painting (industrial area) used.

    Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Alle Angaben über Teile und Prozente sind dabei Gewichtsangaben, falls nicht ausdrücklich etwas anderes festgestellt wird.The invention is now based on exemplary embodiments explained in more detail. All information about parts and percentages are weights, unless expressly stated something else is found.

    Beispiel 1example 1 1.1. Herstellung des Vernetzungsmittels V11.1. Preparation of the crosslinking agent V1

    In einem Reaktor werden 10462 Teile Isomere und höherfunktionelle Oligomere auf Basis von 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat mit einem NCO-Equivalentgewicht von 135 g/eq (LupranatR M20S der Fa. BASF AG; NCO-Funktionalität ca. 2,7; Gehalt an 2,2'- und 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat unter 5%) unter Stickstoffatmosphäre vorgelegt. Man gibt 20 Teile Dibutylzinndilaurat zu und tropft 9626 Teile Butyldiglykol so zu, daß die Produkttemperatur unter 60 °C bleibt. Nach Ende der Zugabe wird die Temperatur weitere 60 Minuten bei 60 °C gehalten und ein NCO-Equivalentgewicht von 1120 g/eq bestimmt (bezogen auf Festanteile). Nach Anlösung in 7737 Teilen Methylisobutylketon und Zugabe von 24 Teilen Dibutylzinndilaurat werden 867 Teile geschmolzenes Trimethylolpropan so zugegeben, daß eine Produkttemperatur von 100 °C nicht überschritten wird. Nach Zugabeende läßt man weitere 60 Minuten nachreagieren. Bei der nachfolgenden Kontrolle sind keine NCO-Gruppen mehr nachweisbar. Man kühlt auf 65 °C ab und verdünnt gleichzeitig mit 963 Teilen n-Butanol und 300 Teilen Methylisobutylketon. Der Feststoffgehalt liegt bei 70,1 % (1 Std. bei 130 °C).10462 parts of isomers and higher-functionality oligomers based on 4,4'-diphenylmethane diisocyanate with an NCO equivalent weight of 135 g / eq (Lupranat R M20S from BASF AG; NCO functionality approx. 2.7; content of 2,2'- and 2,4'-diphenylmethane diisocyanate under 5%) submitted under a nitrogen atmosphere. 20 parts of dibutyltin dilaurate are added, and 9626 parts of butyl diglycol are added dropwise so that the product temperature remains below 60.degree. After the addition has ended, the temperature is kept at 60 ° C. for a further 60 minutes and an NCO equivalent weight of 1120 g / eq is determined (based on solids). After dissolving in 7737 parts of methyl isobutyl ketone and adding 24 parts of dibutyltin dilaurate, 867 parts of molten trimethylolpropane are added so that a product temperature of 100 ° C. is not exceeded. After the addition has ended, the mixture is left to react for a further 60 minutes. In the subsequent control, no more NCO groups can be detected. It is cooled to 65 ° C. and diluted simultaneously with 963 parts of n-butanol and 300 parts of methyl isobutyl ketone. The solids content is 70.1% (1 hour at 130 ° C).

    1.2. Herstellung eines Vorprodukts (AV1) der Aminkomponente für ein Elektrotauchlack-Bindemittel 11.2. Production of a preliminary product (AV1) Amine component for an electrocoat binder 1

    Aus einer 70%-igen Lösung von Diethylentriamin in Methylisobutylketon wird bei 110 bis 140 °C das Reaktionswasser entfernt. Anschließend wird mit Methylisobutylketon verdünnt, bis die Lösung ein Aminequivalentgewicht von 131 g/eq aufweist.From a 70% solution of diethylenetriamine in Methyl isobutyl ketone becomes the water of reaction at 110 to 140 ° C away. Then with methyl isobutyl ketone diluted until the solution has an amine equivalent weight of 131 g / eq.

    1.3. Herstellung der Bindemittel-Dispersion 11.3. Preparation of the binder dispersion 1

    In einem Reaktor werden 5797 Teile Epoxidharz auf Basis von Bisphenol A mit einem Epoxy-Equivalentgewicht (EEW) von 188 g/eq zusammen mit 1320 Teilen Bisphenol A, 316 Teilen Dodecylphenol, 391 Teilen p-Kresol und 413 Teilen Xylol unter Stickstoffatomsphäre auf 125 °C aufgeheizt und 10 Minuten gerührt. Anschließend heizt man auf 130 °C und gibt 22 Teile N,N-Dimethylbenzylamin zu. Bei dieser Temperatur wird der Reaktionsansatz gehalten, bis das EEW einen Wert von 814 g/eq erreicht hat.5797 parts of epoxy resin are based in a reactor of bisphenol A with an epoxy equivalent weight (EEW) of 188 g / eq together with 1320 parts of bisphenol A, 316 Parts of dodecylphenol, 391 parts of p-cresol and 413 parts Xylene heated to 125 ° C in a nitrogen atmosphere and stirred for 10 minutes. Then you heat to 130 ° C and adds 22 parts of N, N-dimethylbenzylamine. The reaction mixture is kept at this temperature, until the EEW reaches 814 g / eq.

    Man gibt nun 7810 Teile des Vernetzungsmittel (V1) hinzu und hält bei 100 °C. Eine halbe Stunde nach Vernetzerzugabe werden 198 Teile Butylglykol und 1002 Teile sec-Butanol zugesetzt. Unmittelbar anschließend wird eine Mischung von '481 Teilen des Vorprodukts (AV1) und 490 Teilen Methylethanolamin in den Reaktor gegeben und der Ansatz auf 100 °C temperiert. Nach einer weiteren halben Stunde erhöht man die Temperatur auf 105 °C und gibt 150 Teile N,N-Dimethylaminopropylamin zu.7810 parts of the crosslinking agent (V1) are now added and holds at 100 ° C. Half an hour after adding the crosslinker 198 parts of butylglycol and 1002 parts added sec-butanol. Immediately afterwards a mixture of '481 parts of the intermediate (AV1) and 490 parts of methylethanolamine added to the reactor and the mixture is heated to 100 ° C. After another half an hour increase the temperature to 105 ° C and adds 150 parts of N, N-dimethylaminopropylamine.

    45 Minuten nach Aminzugabe setzt man 879 Teile PlastilitR 3060 (Propylenglykolverbindung, Fa. BASF) und 45 Teile eines üblichen Polyether-Additivs zu, verdünnt mit einem Gemisch von 490 Teilen Propylenglycolphenylether und 196 Teilen sec-Butanol, und kühlt rasch auf 95 °C ab.45 minutes after the addition of amine, 879 parts of Plastilit R 3060 (propylene glycol compound, from BASF) and 45 parts of a conventional polyether additive are added, diluted with a mixture of 490 parts of propylene glycol phenyl ether and 196 parts of sec-butanol, and the mixture is rapidly cooled to 95.degree from.

    Nach 10 Minuten werden 14930 Teile des Reaktionsgemischs in ein Dispergiergefäß überführt. Dort gibt man portionsweise unter Rühren 455 Teile Milchsäure (88 %-ig in Wasser), gelöst in 6993 Teilen Wasser zu. Anschließend wird 20 Minuten homogenisiert, bevor mit weiteren 12600 Teilen Wasser weiter verdünnt wird.After 10 minutes, 14930 parts of the reaction mixture transferred to a dispersion vessel. There you give 455 parts of lactic acid (88% strength in water), dissolved in 6993 parts of water. Subsequently is homogenized for 20 minutes before using another 12,600 parts of water is further diluted.

    Durch Destillation im Vakuum werden die flüchtigen Lösemittel entfernt und anschließend mengengleich durch Wasser ersetzt.By distillation in vacuo, the volatile Solvent removed and then in the same amount Water replaced.

    Zu dieser Bindemittel-Dispersion 1 werden 5 ppm Silberionen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bindemittel-Dispersion, in Form einer wäßrigen 10%igen Silbernitratlösung in entmineralisiertem Wasser zugesetzt.5 ppm of silver ions are added to this binder dispersion 1, based on the total weight of the binder dispersion, in the form of an aqueous 10% silver nitrate solution added in demineralized water.

    Die Dispersion 1 besitzt folgende Kennzahlen: Feststoffgehalt 31,9 % (1 Stunde bei 130 °C) Basengehalt 0,69 Milliequivalente/g Festkörper Säuregehalt 0,32 Milliequivalente/g Festkörper pH 6,2 Teilchengröße 113 nm Dispersion 1 has the following key figures: Solids content 31.9% (1 hour at 130 ° C) Base content 0.69 milliequivalents / g solid acidity 0.32 milliequivalents / g solid pH 6.2 Particle size 113 nm

    1.4.Herstellung der Pigmentpaste 11.4.Preparation of pigment paste 1 1.4.1. Herstellung der Reibharzlosung 11.4.1. Preparation of the friction resin solution 1

    Gemäß EP 0 505 445 B1 , Beispiel 1.3, wird eine organisch-wäßrige Lösung eines Epoxid-Aminaddukts hergestellt, indem man in einer ersten Stufe 2598 Teile Bisphenol-A-diglycidylether (Epoxy-Equivalentgewicht (EEW) : 188 g/eq), 787 Teile Bisphenol-A, 603 Teile Dodecylphenol und 206 Teile Butylglykol in Gegenwart von 4 Teilen Triphenylphosphin bei 130 °C bis zu einem EEW von 865 g/eq reagieren läßt. Während des Abkühlens wird mit 849 Teilen Butylglykol und 1534 Teilen D.E.R. 732 (Polypropylenglykoldiglycidylether der Fa. DOW Chemical) verdünnt und bei 90 °C mit 266 Teilen 2,2'-Aminoethoxyethanol und 212 Teilen N, N-Dimethylaminopropylamin weiterreagiert. Nach 2 Stunden ist die Viskosität der Harzlosung konstant (5,3 dPas; 40 %-ig in SolvenonR PM (Methoxypropanol der Fa. BASF AG); Platte-Kegel-Viskosimeter bei 23 °C). Man verdünnt mit 1512 Teilen Butylglykol und teilneutralisiert die Basengruppen mit 201 Teilen Eisessig, verdünnt weiter mit 1228 Teilen entionisiertem Wasser und trägt aus. Man erhält so eine 60%-ige wäßrig-organische Harzlösung, deren 10%-ige Verdünnung einen pH von 6,0 aufweist.According to EP 0 505 445 B1, example 1.3, an organic-aqueous solution of an epoxy-amine adduct is prepared by, in a first step, 2598 parts of bisphenol A diglycidyl ether (epoxy equivalent weight (EEW): 188 g / eq), 787 Parts of bisphenol-A, 603 parts of dodecylphenol and 206 parts of butyl glycol in the presence of 4 parts of triphenylphosphine can react at 130 ° C. to an EEW of 865 g / eq. During cooling, the mixture is diluted with 849 parts of butyl glycol and 1534 parts of DER 732 (polypropylene glycol diglycidyl ether from DOW Chemical) and the reaction is continued at 90 ° C. with 266 parts of 2,2'-aminoethoxyethanol and 212 parts of N, N-dimethylaminopropylamine. After 2 hours the viscosity of the resin solution is constant (5.3 dPas; 40% in Solvenon R PM (methoxypropanol from BASF AG); cone-and-plate viscometer at 23 ° C). It is diluted with 1512 parts of butyl glycol and the base groups are partially neutralized with 201 parts of glacial acetic acid, further diluted with 1228 parts of deionized water and discharged. A 60% aqueous organic resin solution is thus obtained, the 10% dilution of which has a pH of 6.0.

    Diese Reibharzlösung 1 wird im folgenden zur Pastenherstellung eingesetzt.This friction resin solution 1 is used in the following Paste production used.

    1.4.2. Herstellung der Pigmentpaste 11.4.2. Production of pigment paste 1

    Es werden zunächst 280 Teile Wasser und 250 Teile der obenbeschriebenen Reibharzlösung 1 vorgemischt. Dann werden 5 Teile Ruß, 67 Teile Aluminiumsilikat (Extender ASP 200 der Firma Englehard), 373 Teile Titandioxid (TI-PURE R900, DuPont) und 25 Teile Vernetzungskatalysator (Dibutylzinnoxid) zugefügt und es wird 30 Minuten lang unter einem schnellaufenden Dissolverrührwerk gemischt. Anschließend wird die Mischung in einer Labor-Rührwerksmühle während 1 bis 1,5 h bis zu einer Hegman-Feinheit von 12 µm dispergiert und mit weiterem Wasser ggfs. auf die gewünschte Verarbeitungsviskosität eingestellt.There are initially 280 parts of water and 250 parts of the premixed friction resin solution 1 described above. Then 5 parts of carbon black, 67 parts of aluminum silicate (extender ASP 200 from Englehard), 373 parts titanium dioxide (TI-PURE R900, DuPont) and 25 parts of crosslinking catalyst (Dibutyltin oxide) is added and it is 30 minutes long mixed under a high-speed dissolver mixer. The mixture is then in a laboratory agitator mill during 1 to 1.5 h until a Hegman fineness of 12 µm dispersed and with additional water if necessary, to the desired processing viscosity set.

    1.5. Herstellung des Elektrotauchlackes 11.5. Manufacture of electrocoat 1

    Mit der Bindemittel-Dispersion 1 und der Pigmentpaste 1 wird der folgende Elektrotauchlack 1 hergestellt: Bindemittel-Dispersion 1 2373g Pigmentpaste 1 599g VE-Wasser 2028g The following electrocoating material 1 is produced with the binder dispersion 1 and the pigment paste 1: Binder dispersion 1 2373g Pigment paste 1 599g VE water 2028g

    Der so erhaltene Elektrotauchlack 1 hat einen Festkörperanteil von ca. 20% mit einem Aschegehalt von 25% und einem Silbergehalt von ca. 2,5 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht des Elektrotauchlackes.The electrocoat material 1 obtained in this way has a solids content of approx. 20% with an ash content of 25% and a silver content of approx. 2.5 ppm, based on the Total weight of the electrocoat.

    Beispiel 2Example 2 2.1. Herstellung des Vernetzungsmittels V22.1. Preparation of crosslinking agent V2

    Der Polyurethanvernetzer wird analog zur Herstellung des Polyurethanvernetzers V1 hergestellt aus Diphenylmethandiisocyanat, wobei von 6 Molen Isocyanat zunächst 4,3 Mole Isocyanat mit 4,3 Molen Butyldiglykol umgesetzt werden und die verbleibenden 1,7 Mole Isocyanat mit Trimethylolpropan umgesetzt werden. Der Vernetzer V2 liegt in einer 80%igen Lösung aus Methylisobutylketon und Isobutanol (Gewichtsverhältnis 9:1) vor.The polyurethane crosslinker becomes analogous to the production the polyurethane crosslinker V1 made from diphenylmethane diisocyanate, of 6 moles of isocyanate initially 4.3 moles of isocyanate reacted with 4.3 moles of butyl diglycol and the remaining 1.7 moles of isocyanate be implemented with trimethylolpropane. The crosslinker V2 is in an 80% solution of methyl isobutyl ketone and isobutanol (weight ratio 9: 1).

    2.2. Herstellung der wäßrigen Bindemittel-Dispersion 22.2. Preparation of the aqueous binder dispersion 2

    In einem Reaktor, der mit einem Rührer, Rückflußkühler, Innenthermometer und Inertgasleitung ausgestattet ist, werden 682,4 Teile Epoxidharz auf Basis Bisphenol A mit einem Epoxy-Equivalentgewicht (EEW) von 188 g/eq zusammen mit 198,4 Teilen Bisphenol A, 252,7 Teilen ethoxiliertem Bisphenol A mit einer OH-Zahl von 222 (Dianol 265 der Firma Akzo) und 59,7 Teilen Methylisobutylketon unter Stickstoffatmosphäre auf 130 °C aufgeheizt. Dann werden 1,6 Teile N,N-Dimethylbenzylamin zugegeben, auf 150 °C aufgeheizt und für ca. 30 min bei einer Temperatur zwischen 150 und 190 °C gehalten. Dann wird auf 140 °C heruntergekühlt. Dann werden 2,1 Teile N,N-Dimethylbenzylamin zugegeben und die Temperatur solange gehalten, bis das EEW einen Wert von 1120 g/eq erreicht hat.In a reactor equipped with a stirrer, reflux condenser, Internal thermometer and inert gas line, 682.4 parts of epoxy resin based on bisphenol A with an epoxy equivalent weight (EEW) of 188 g / eq with 198.4 parts bisphenol A, 252.7 parts ethoxylated Bisphenol A with an OH number of 222 (Dianol 265 from Akzo) and 59.7 parts of methyl isobutyl ketone heated to 130 ° C. under a nitrogen atmosphere. Then 1.6 parts of N, N-dimethylbenzylamine are added 150 ° C heated and for about 30 min at one temperature kept between 150 and 190 ° C. Then it goes to 140 ° C cooled down. Then 2.1 parts of N, N-dimethylbenzylamine added and the temperature held so long until the EEW reaches 1120 g / eq.

    Nun gibt man 1011,3 Teile des Vernetzers V2 zu und die Temperatur wird auf 100 °C erniedrigt. Anschließend wird eine Mischung aus 65,4 Teilen Diketimin (erhalten durch Umsetzung von Diethylentriamin und Methylisobutylketon, 75 %ig in Methylisobutylketon) und 59,7 Teilen Methylethanolamin zugegeben und die Reaktionsmischung für ca. 1 h bei 115 °C gehalten, bis eine Viskosität von ca. 6 dPa.s erreicht ist (50 %ige Anlösung in Methoxypropanol, Kegel/Platte-Viskosimeter bei 23 °C). Dann werden 64,8 Teile 1-Phenoxy-2-propanol zugegeben und die Reaktionsmischung wird in einer Mischung aus 60,9 Teilen Milchsäure (88%ig), 15,2 Teilen Emulgatormischung (Mischung aus 1 Teil Butylglykol und 1 Teil eines tertiären Acetylenglykols (Surfynol 104 von Air Products)) und 3026,6 Teilen entmineralisiertem Wasser dispergiert. Durch Destillation im Vakuum werden die flüchtigen Lösemittel entfernt und anschließend mengengleich durch entmineralisiertes Wasser ersetzt. Der Festkörpergehalt beträgt nach der Destillation 37 %, die Dispersion weist eine Teilchengröße von 150 nm auf.Now add 1011.3 parts of the crosslinker V2 and the Temperature is reduced to 100 ° C. Subsequently a mixture of 65.4 parts of diketimine (is obtained by reaction of diethylene triamine and methyl isobutyl ketone, 75% in methyl isobutyl ketone) and 59.7 Parts of methylethanolamine are added and the reaction mixture kept at 115 ° C for about 1 h until a viscosity of approx. 6 dPa.s is reached (50% solution in methoxypropanol, cone / plate viscometer at 23 ° C). Then 64.8 parts of 1-phenoxy-2-propanol are added and the reaction mixture is in a mixture from 60.9 parts of lactic acid (88%), 15.2 parts of emulsifier mixture (Mixture of 1 part butyl glycol and 1 part a tertiary acetylene glycol (Surfynol 104 from Air Products)) and 3026.6 parts demineralized water dispersed. By distillation in vacuo volatile solvent removed and then the same amount replaced by demineralized water. The Solids content after distillation is 37%, the dispersion has a particle size of 150 nm.

    Zu dieser Bindemittel-Dispersion 2 werden 5 ppm Silberionen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bindemittel-Dispersion, in Form einer wäßrigen 10%igen Silbernitratlösung in entmineralisiertem Wasser zugesetzt.5 ppm of silver ions are added to this binder dispersion 2, based on the total weight of the binder dispersion, in the form of an aqueous 10% silver nitrate solution added in demineralized water.

    2.3. Herstellung eines Sulfoniumreibharzes 12.3. Preparation of a Sulfonium Rubbing Resin 1

    15,789 Teile Epoxidharz auf Basis Bisphenol A mit einem Epoxy-Equivalentgewicht (EEW) von 188 g/eq, 5,911 Teile Bisphenol A und 0,570 Teile Nonylphenol werden in ein Edelstahlreaktionsgefäß gegeben und unter Rühren aufgeheizt. Bei einer Temperatur von 130 °C werden 0,007 Teile Triphenylphosphin zugegeben und bei 130 °C wird bis zum Erreichen eines EEW von 760 reagieren gelassen. 5,978 Teile 2-Butoxypropanol werden zugegeben und die Temperatur auf 80 °C abgesenkt. Anschließend werden 3,619 Teile Thiodiethanol (50%ig in Wasser) zugegeben und 15 min gerührt. Nach Zugabe von 3,969 Teilen Dimethylolpropionsäure und 0,912 Teilen entmineralisiertem Wasser wird die Säurezahl bestimmt. Die Reaktion ist abgeschlossen, wenn die Säurezahl < 5 ist. Dann werden 63,245 Teile entmineralisiertes Wasser stufenweise zugegeben (Festkörper 60 min 130 °C: 28%).15.789 parts of epoxy resin based on bisphenol A with a Epoxy equivalent weight (EEW) of 188 g / eq, 5.911 parts Bisphenol A and 0.570 parts of nonylphenol are combined in one Stainless steel reaction vessel added and heated with stirring. At a temperature of 130 ° C, 0.007 Parts of triphenylphosphine are added and at 130 ° C. reacted until an EEW of 760 is reached. 5.978 parts of 2-butoxypropanol are added and the Temperature lowered to 80 ° C. Then be 3.619 parts of thiodiethanol (50% in water) were added and stirred for 15 min. After adding 3.969 parts of dimethylolpropionic acid and 0.912 parts demineralized The acid number is determined in water. The reaction is complete when the acid number is <5. Then 63.245 parts of demineralized water are gradually added added (solid 60 min 130 ° C: 28%).

    2.4. Herstellung eines Quaternisierungsreagenzes2.4. Preparation of a quaternizing reagent

    12,240 Teile Dimethylethanolamin werden mit 45,043 Teilen 2-Ethylhexanol-mono-urethan des Toluylendiisocyanates (90 %ig) versetzt, so daß die Temperatur 70 °C nicht übersteigt. Dann wird mit 13,193 Teilen Butylglykol angelöst und 16,505 Teile Milchsäure (88 %ig) und 13,019 Teile entmineralisiertes Wasser zugegeben. Die Temperatur steigt auf 90 °C. Nach 3 h ist die Reaktion vollständig.12,240 parts of dimethylethanolamine with 45,043 parts 2-ethylhexanol-mono-urethane of tolylene diisocyanate (90%), so that the temperature is 70 ° C does not exceed. Then with 13.193 parts of butyl glycol dissolved and 16.505 parts lactic acid (88%) and 13.019 parts of demineralized water were added. The Temperature rises to 90 ° C. After 3 h the reaction is complete Completely.

    2.5. Herstellung eines Reibharzes 2 mit quaternären Ammoniumgruppen2.5. Production of a rubbing resin 2 with quaternary Ammonium groups

    21,073 Teile Epoxidharz auf Basis Bisphenol A mit einem Epoxy-Equivalentgewicht (EEW) von 188 g/eq, 0,770 Teile Xylol und 8,189 Teile Bisphenol A werden in ein Edelstahlreaktionsgefäß gegeben und unter Rühren aufgeheizt. Bei einer Temperatur von 130 °C werden 0,022 Teile Triphenylphosphin zugegeben und bei 180 °C wird bis zum Erreichen eines EEW von 740 reagieren gelassen. Bei einer Temperatur von 125 °C werden 11,679 Teile 2-Ethylhexanol-mono-urethan des Toluylendiisocyanates (90 %ig) zugegeben. Die Temperatur wird ca. 2 h gehalten, bis keine Isocyanatgruppen mehr nachweisbar sind. Nach Anlösen mit 29,359 Teilen Butylglykol wird eine Temperatur von 75 °C eingestellt und 19,189 Teile des obenbeschriebenen Quaternisierungsreagenzes zugegeben. Wenn sich eine Säurezahl kleiner 1 eingestellt hat, wird mit 8,743 Teilen Butylglykol angelöst (Festkörper 60 min 130 °C : 56 %).21,073 parts of bisphenol A-based epoxy resin with a Epoxy equivalent weight (EEW) of 188 g / eq, 0.770 parts Xylene and 8.189 parts bisphenol A are placed in a stainless steel reaction vessel given and heated with stirring. At a temperature of 130 ° C become 0.022 Parts of triphenylphosphine are added and the mixture is at 180 ° C. reacted until an EEW of 740 is reached. At a temperature of 125 ° C 11.679 parts of 2-ethylhexanol-mono-urethane of tolylene diisocyanate (90 %) added. The temperature is held for about 2 hours until no more isocyanate groups can be detected. To Solving with 29.359 parts of butyl glycol becomes a temperature of 75 ° C and 19,189 parts of the above Quaternizing reagent added. If an acid number of less than 1 has been set with 8.743 parts of butyl glycol dissolved (solid 60 min 130 ° C: 56%).

    2.6. Herstellung einer Pigmentpaste 22.6. Production of a pigment paste 2

    12,8 Teile12.8 parts entmineralisiertes Wasserdemineralized water 28,3 Teile28.3 parts Sulfoniumreibharz 1Sulfonium rubbing resin 1 2,9 Teile2.9 parts Reibharz 2Rubbing resin 2 5,0 Teile5.0 parts Aluminiumsilikat-ExtenderAluminum silicate extender 1,27 Teile1.27 parts Rußsoot 42,2 Teile42.2 parts Titandioxid (TI-PURE R 900, Du Pont)Titanium dioxide (TI-PURE R 900, Du Pont) 25,00 Teile25.00 parts DibutylzinnoxidDibutyltin oxide

    Die Komponenten werden nacheinander zu einem schnellaufenden Dissolverrührwerk gegeben und 30 min gemischt. Anschließend wird die Mischung in einer Labor-Rührwerksmühle während 1 - 2 h zu einer Hegman-Feinheit von 12 µm dispergiert und ggf. mit weiterem Wasser auf die gewunschte Verarbeitungsviskosität eingestellt.The components become one in rapid succession Dissolver stirrer added and mixed for 30 min. The mixture is then in a laboratory agitator mill for 1 - 2 h to a Hegman fineness of 12 µm dispersed and if necessary with more water on the desired processing viscosity set.

    2.7. Herstellung des Elektrotauchlacks 22.7. Manufacture of electrocoat 2

    Der Elektrotauchlack wird aus 479 Teilen entmineralisiertem Wasser, 416 Teilen der Bindemittel-Dispersion 2 und 105 Teilen der Pigmentpaste 2 hergestellt. Der so erhaltene Elektrotauchlack weist einen Festkörpergehalt von 20 %, einen Gehalt an organischen Lösemitteln von ca. 1 Gew.-% und einen Gehalt an Silberionen von ca. 2,0 ppm, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Elektrotauchlacks, auf.The electrocoat is demineralized from 479 parts Water, 416 parts of the binder dispersion 2 and 105 parts of pigment paste 2 were prepared. The way Electrophoretic paint obtained has a solids content of 20%, an organic solvent content of approx. 1% by weight and a silver ion content of approx. 2.0 ppm, each based on the total weight of the Electrocoat, on.

    Beispiele 3 bis 6Examples 3 to 6

    Es wurden analog zu den Bindemittel-Dispersionen 1 und 2 der Beispiele 1 und 2 Bindemittel-Dispersionen 3 bis 6 hergestellt, die sich von den Bindemittel-Dispersionen 1 und 2 nur dadurch unterscheiden, daß ihnen statt 5 ppm Silberionen nun 2 bzw. 1 ppm Silberionen zugesetzt wurden, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Bindemittel-Dispersion.Analogously to the binder dispersions 1 and 2 of Examples 1 and 2 binder dispersions 3 to 6 produced, which differs from the binder dispersions Distinguish 1 and 2 only in that they instead of 5 ppm silver ions now 2 or 1 ppm silver ions were added, each based on the total weight the binder dispersion.

    Vergleichsbeispiele 1 bis 4Comparative Examples 1 to 4

    Die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 unterscheiden sich von den Beispielen 1 bis 6 nur dadurch, daß den Bindemittel-Dispersionen 1 und 2 sowie den Elektrotauchlacken 1 und 2 keine Silberionen zugesetzt wurden.Comparative examples 1 to 4 differ from Examples 1 to 6 only in that the binder dispersions 1 and 2 as well as the electrocoat materials 1 and 2 no silver ions were added.

    Abscheideergebnisse:Deposition results:

    Die erfindungsgemäßen Elektrotauchlackbäder 1 und 2 zeigten jeweils im wesentlichen das gleiche Abscheideverhalten (z.B. Verlauf und Kraterbildung) wie die ohne Silberionenzusatz hergestellten Elektrotauchlackbäder der Vergleichsbeispiele.The electrocoating baths 1 and 2 according to the invention each showed essentially the same separation behavior (e.g. course and crater formation) like the one without Electrodeposition lacquer baths made of silver ion of comparative examples.

    Bakterienresistenz:Bacteria resistance:

    Die erfindungsgemäßen Elektrotauchlackbäder und die erfindungsgemäßen Bindemittel-Dispersionen wurden ebenso wie die Elektrotauchlacke und die Bindemittel-Dispersionen der Vergleichsbeispiele mit bakterienbelastetem Bindemittel behandelt.The electrocoating baths according to the invention and the Binder dispersions according to the invention as well as the electrocoating paints and the binder dispersions of the comparative examples with bacteria Treated binders.

    Der Bakterienbefall der Elektrotauchlackbäder/Bindemittel-Dispersionen wurde mit Hilfe der Teströhrchen "Biotest Hycon GK A/HS2 Artikel-Nr. 931 020 der Firma Biotest AG, D-6072 Dreieich, folgendermaßen geprüft:The bacterial infestation of the electrocoating baths / binder dispersions was made using the test tubes "Biotest Hycon GK A / HS2 Article No. 931 020 from the company Biotest AG, D-6072 Dreieich, tested as follows:

    Zur Herstellung der jeweiligen Prüflösung werden die obenbeschriebene, zu prüfende Bindemittel-Dispersion oder der obenbeschriebene Elektrotauchlacke mit keimfreiem (abgekochtem) vollentsalztem Wasser im Verhältnis Wasser zu Prüflösung von 10 : 1 verdünnt.To produce the respective test solution, the Binder dispersion to be tested described above or the above-described electrodeposition paints with aseptic (boiled) demineralized water in the ratio Dilute water to 10: 1 test solution.

    Nach Öffnen des Probenröhrchens wird der Teststreifen für ca. 2 - 3 s in die Prüflösung getaucht und dann das Röhrchen wieder verschlossen. Das Probenröhrchen wird anschließend 72 h bei 30 °C bebrütet. Danach wird der Bakterienbefall durch visuelle Prüfung der Teststreifen beurteilt. Die Probe ist in Ordnung, wenn die Zahl der kolonienbildenden Einheiten pro ml (KBE) weniger als 10 2 beträgt, also unterhalb der Nachweisgrenze liegt. Dabei war sowohl bei den Bindemittel-Dispersionen 1 und 2 bei Zusatz von 1, 2 als auch 5 ppm Silberionen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bindemittel-Dispersion, als auch bei den Elektrotauchlacken 1 und 2 bei Zusatz von ca. 2,5 ppm Silberionen, bezogen auf das Gesamtgewicht des Elektrotauchlackes kein Bakterienbefall mehr feststellbar, während die Bindemittel-Dispersionen und die Elektrotauchlacke der Vergleichsbeispiele deutlichen Bakterienbefall (KBE > 10 3) zeigten.After opening the sample tube, the test strip is immersed in the test solution for approx. 2 - 3 s and then the tube is closed again. The sample tube is then incubated at 30 ° C for 72 h. The bacterial infestation is then assessed by visual inspection of the test strips. The sample is OK if the number of colony-forming units per ml (CFU) is less than 10 2, i.e. below the detection limit. Both the binder dispersions 1 and 2 with the addition of 1, 2 and 5 ppm of silver ions, based on the total weight of the binder dispersion, and the electrocoat materials 1 and 2 with the addition of approximately 2.5 ppm of silver ions , based on the total weight of the electrocoat material, no more bacterial attack was detectable, while the binder dispersions and the electrocoat materials of the comparative examples showed clear bacterial attack (CFU> 10 3 ).

    Claims (10)

    1. Aqueous electrodeposition coating material based on aqueous binder solutions and/or binder dispersions with a content of silver ions and/or elemental silver, characterized in that it has an organic solvent content of less than 5% by weight, based on the overall weight of the electrodeposition coating material, and in that it comprises the silver ions and/or the elemental silver in a concentration of from 0.1 to 20 mg, preferably from more than 1 to less than 10 mg, with particular preference from 2 to 7 mg, in each case per kg of the electrodeposition coating material.
    2. Electrodeposition coating material according to claim 1, characterized in that the silver and/or the silver ions have been added in the form of an aqueous solution of a silver salt to the electrodeposition coating material.
    3. Electrodeposition coating material according to claim 1 or 2, characterized in that it is cathodically depositable.
    4. Electrodeposition coating material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrodeposition material comprises as binder a cationic, amine-modified epoxy resin.
    5. Process for the preparation of electrodeposition coating materials according to one of claims 1 to 4, characterized in that silver ions and/or elemental silver, preferably in the form of an aqueous silver salt solution, are added to the aqueous binder solution and/or binder dispersion and/or to the pigment paste and/or to the electrodeposition coating material.
    6. Method of coating electrically conductive substrates, in which
      1. the substrate is immersed in an aqueous electrodeposition coating material,
      2. the substrate is connected as one electrode,
      3. a film is deposited on the substrate by means of direct current,
      4. the substrate is removed from the electrodeposition coating material bath, and
      5. the deposited film is stoved,
      characterized in that an electrodeposition coating material according to one of claims 1 to 5 is employed.
    7. Method according to claim 6, characterized in that it is employed for coating automobile bodies and parts thereof for priming in the context of a multicoat finish or for coating of parts in the sector of industrial finishing for priming in the context of a multicoat finish or as single-coat finish.
    8. Use of silver and/or silver ions as biocide in aqueous components which are employed in methods of electrophoretic coating, preferably in methods of cathodic electrodeposition coating
      characterized in that the silver ions and/or the elemental silver is or are employed in a concentration of from 0.1 to 20 mg, preferably from more than 1 to less than 10 mg, with particular preference from 2 to 7 mg, in each case per kg of the aqueous component.
    9. Use according to claim 8, characterized in that the silver and/or the silver ions is or are employed as biocidal additive in aqueous solutions and/or dispersions of electrophoretically depositable synthetic resins, in aqueous electrodeposition coating materials and/or anolytes and/or ultrafiltrate and/or recirculated material.
    10. Use according to claim 8 or 9, characterized in that the aqueous electrodeposition coating materials have an organic solvent content of less than 5 % by weight, based on the overall weight of the electrodeposition coating material.
    EP97940125A 1996-09-14 1997-08-25 Aqueous electrophoretic enamels, their use in processes for coating electrically conductive substrates, and the use of silver ions and/or elemental silver in aqueous electrophoretic enamels Revoked EP0925334B1 (en)

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    DE19637559 1996-09-14
    DE19637559A DE19637559A1 (en) 1996-09-14 1996-09-14 Aqueous electrodeposition paints, their use in processes for coating electrically conductive substrates and the use of silver ions and / or elemental silver in aqueous electrodeposition paints
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